OpenGL/GLFW看起来是透明的

OpenGL / GLFW appear transparent

本文关键字:透明 看起来 GLFW OpenGL      更新时间:2023-10-16

使用opengl和glfw绘制简单立方体时,立方体的面看起来是透明的。这是代码。使用箭头键旋转。我刚刚在我的程序中封装到一个类中。使用Visual C++Ultimate 2010。

#include "GAME.h"
using namespace std;
GAME::GAME() 
{
    glfwInit();
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
    glEnable(GL_LIGHTING); 
    glEnable(GL_LIGHT0); 
    glEnable(GL_LIGHT1); 
    glEnable(GL_NORMALIZE); 
}
int GAME::execute() 
{
    glfwOpenWindow(640, 320, 16, 16, 16, 16, 16, 16, GLFW_WINDOW);
    glfwSetWindowTitle("Viraj");
    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
    glfwSetKeyCallback(events);
    running = true;
    while(glfwGetWindowParam(GLFW_OPENED))
    {
        glfwPollEvents();
        loop();
        render();
    }
    return 0;
}
void GAME::events(int key, int action)
{
    switch(key)
    {
    case GLFW_KEY_UP:
        glRotatef(10, 1, 0, 0);
        break;
    case GLFW_KEY_DOWN:
        glRotatef(-10, 1, 0, 0);
        break;
    case GLFW_KEY_RIGHT:
        glRotatef(10, 0, 1, 0);
        break;
    case GLFW_KEY_LEFT:
        glRotatef(-10, 0, 1, 0);
        break;
    }
}
int GAME::loop()
{
    return 0;
}
int GAME::render()
{
    int win_width;
    int win_height;
    glfwGetWindowSize(&win_width, &win_height);
    const float win_aspect = (float)win_width / (float)win_height;
    glViewport(0, 0, win_width, win_height);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    //glOrtho(-win_aspect, win_aspect, -1., 1., -1., 1.);
    gluPerspective(90, win_aspect, 1, 100.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(0, 0, 3.0, 0, 0, 0, 0.0, 1.0, 0.0);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
    glEnable(GL_LIGHTING); 
    glEnable(GL_LIGHT0); 
    glEnable(GL_LIGHT1); 
    glEnable(GL_NORMALIZE); 
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glBegin(GL_QUADS);
    glRotatef(-1, 0, 1, 0);
    glColor3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);
    //Front
    glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
    glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glVertex3f(1.0, 1.0, 0.0);
    glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
    glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
    //Left
    glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glVertex3f(1.0, 0.0, -1.0);
    glVertex3f(1.0, 1.0, -1.0);
    glVertex3f(1.0, 1.0, 0.0);
    glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);
    //Back
    glVertex3f(1.0, 0.0, -1.0);
    glVertex3f(1.0, 1.0, -1.0);
    glVertex3f(0.0, 1.0, -1.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, -1.0);
    glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);
    //Right
    glVertex3f(0.0, 0.0, -1.0);
    glVertex3f(0.0, 1.0, -1.0);
    glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
    glColor3f(1.0f, 0.0f, 1.0f);
    //Top
    glVertex3f(0.0, 1.0, -0.0);
    glVertex3f(0.0, 1.0, -1.0);
    glVertex3f(1.0, 1.0, -1.0);
    glVertex3f(1.0, 1.0, 0.0);
    glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);
    //Bottom
    glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
    glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glVertex3f(1.0, 0.0, -1.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, -1.0);
    glEnd();
    glfwSwapBuffers();
    return 0;
}

很抱歉告诉您,您的代码在几个级别上都被破坏了。让我为你分解一下:

#include "GAME.h"
using namespace std;
GAME::GAME() 
{
    glfwInit();
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
    glEnable(GL_LIGHTING); 
    glEnable(GL_LIGHT0); 
    glEnable(GL_LIGHT1); 
    glEnable(GL_NORMALIZE); 
}

这里有第一个错误:GLFW是一个C库,它需要精确地初始化一次。对glfwInit()的调用属于主函数,而不是类构造函数。其他函数调用是OpenGL调用,但它们需要活动的OpenGL上下文。然而,在程序的这一点上没有OpenGL上下文,所以您所做的所有调用都没有任何效果。

int GAME::execute() 
{
    glfwOpenWindow(640, 320, 16, 16, 16, 16, 16, 16, GLFW_WINDOW);
    glfwSetWindowTitle("Viraj");
    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);

同样,GLFW的性质并不适合作为类的一部分使用。GLFW中只能有一个窗口,并且只有一个事件循环。这不能很好地映射到类和对象。当然,你可以有一个EventLoop类或类似的类,但你不会那样使用它。

然后是下一行,我很惊讶它居然被编译了:

    glfwSetKeyCallback(events);

events如果是GAME类的成员函数,除非这是一个静态成员函数,否则不能使用类成员函数作为回调,尤其是对于不知道类的C库。它应该如何知道事件函数属于哪个实例?C++没有闭包委托的概念,这是必需的(其他语言也有,正是因为这个原因(。

    running = true;
    while(glfwGetWindowParam(GLFW_OPENED))
    {
        glfwPollEvents();
        loop();
        render();
    }
    return 0;
}

现在出现的是一个经典的新手误解:

void GAME::events(int key, int action)
{
    switch(key)
    {
    case GLFW_KEY_UP:
        glRotatef(10, 1, 0, 0);
        break;
    case GLFW_KEY_DOWN:
        glRotatef(-10, 1, 0, 0);
        break;
    case GLFW_KEY_RIGHT:
        glRotatef(10, 0, 1, 0);
        break;
    case GLFW_KEY_LEFT:
        glRotatef(-10, 0, 1, 0);
        break;
    }
}

矩阵操作调用只有在绘图代码中才有意义。在这里调用glRotate只会扰乱矩阵堆栈,但每个正常的OpenGL渲染函数都会在一开始初始化所有状态,因此会初始化一些正常的值。

在事件处理程序中,您要做的是将所有输入累积到变量中,然后在绘图代码中使用这些变量来设置和控制渲染。

int GAME::loop()
{
    return 0;
}

如果这是循环,为什么没有循环?

int GAME::render()
{
    int win_width;
    int win_height;
    glfwGetWindowSize(&win_width, &win_height);
    const float win_aspect = (float)win_width / (float)win_height;

只缺少一个细节:您需要在此处设置视口。没什么大不了的:glViewport(0, 0, win_width, win_height);

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    //glOrtho(-win_aspect, win_aspect, -1., 1., -1., 1.);
    gluPerspective(90, win_aspect, 1, 100.0);

现在这真的很好您可以在渲染函数中设置投影矩阵。走得好,坚持这个模式!

更新但是下一行是错误的:

    gluLookAt(0, 0, 3.0, 0, 0, 0, 0.0, 1.0, 0.0);

gluLookAt是指在模型视图矩阵上执行的函数。modelview矩阵负责将模型放置在世界空间中,并将世界与视图对齐,因此转换为model→world, world→view,您可以减少中间的world步骤,因此它仅为model→view

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

在这里您可以拨打glLoadIdentity(); gluLookAt(...);。现在应该很清楚了,为什么在事件处理程序中进行矩阵操作毫无意义。

实际上,您应该设置modelview矩阵,所有转换都是从头开始的。

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

在设置矩阵、视口等之后调用glClear有点不寻常,但这并没有错。你可以这样算了。

但是,在开始渲染之前,实际上必须设置所需的所有OpenGL状态。记住那些在构造函数中"初始化"OpenGL调用。它们属于此处

    glBegin(GL_QUADS);
    glColor3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);
    //Front
    glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
    glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glVertex3f(1.0, 1.0, 0.0);
    glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
    glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
    //Left
    glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glVertex3f(1.0, 0.0, -1.0);
    glVertex3f(1.0, 1.0, -1.0);
    glVertex3f(1.0, 1.0, 0.0);
    glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);
    //Back
    glVertex3f(1.0, 0.0, -1.0);
    glVertex3f(1.0, 1.0, -1.0);
    glVertex3f(0.0, 1.0, -1.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, -1.0);
    glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);
    //Right
    glVertex3f(0.0, 0.0, -1.0);
    glVertex3f(0.0, 1.0, -1.0);
    glVertex3f(0.0, 1.0, 0.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
    glColor3f(1.0f, 0.0f, 1.0f);
    //Top
    glVertex3f(0.0, 0.0, -0.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, -1.0);
    glVertex3f(1.0, 0.0, -1.0);
    glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);
    //Bottom
    glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);
    glVertex3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glVertex3f(1.0, 0.0, -1.0);
    glVertex3f(0.0, 0.0, -1.0);
    glEnd();

如果需要照明,则需要提供法线。但我不想在那里添加大量的glNormal调用:即时模式(glBegin,glEnd(已经过时了,我强烈建议您了解顶点阵列和顶点缓冲区对象。

    glfwSwapBuffers();
    return 0;
}

总结:从类中获取GLFW调用。GLFW不是面向对象的。只需从main函数全局使用它。将事件传递给类是有秩序的,但不能使用类成员函数作为对GLFW的回调。你需要写一些帮助函数

extern GAME *pGame;
void eventhandler(int key, int action)
{
    pGame->event(key, action);
}

您还可以让GAME类管理所有实例的静态列表,并提供一个静态成员函数,该函数将事件传递给列表中的所有实例。或者使用singleton(但是我认为singleton是一种反模式,应该避免(。

虽然我不确定问题是什么(它们看起来真的透明吗?(,但代码中显而易见的第一点是,您启用了照明,但没有为顶点指定任何法线向量。需要这些来告诉OpenGL矢量面向哪个方向(对象的实际曲面是如何定向的,但在每个离散顶点(。

但在立方体的情况下,每个面(四边形(都应该有一个法线向量(意味着四边形的每个顶点都应该有相同的法线(。因此,在绘制面的四个顶点之前,只需指定一个适当的法线向量(类似于指定颜色的方式(。在您的情况下,前面应该是(0,0,1(,左边应该是(1,0,0(,后面应该是(,0,-1(,右边应该是(-1.0,0(,顶部应该是(0,1,0(和底部应该是(0,-1,0(。

第二,你没有画一个顶面,你有两个底面(你忘了为顶部设置y=1(。

第三,很好的做法是一致地排列对象面的顶点,这样当从外部观察时,所有面的方向都是逆时针或顺时针的(实际上,你可以通过这个方向定义外部是什么(,但不是一些这样,另一些那样。尽管在您当前的配置中,这不会造成任何危害,但一旦启用背面剔除(一种非常常见且易于使用的优化技术(或尝试自动计算面法线,您就会遇到问题。

如果这对你来说都是疯狂的言论,那么就深入研究OpenGL和计算机图形学吧。