OpenGL编程 基础篇（五）世界窗口和视口

一、基本定义

世界窗口：在世界坐标系中定义一个对齐的矩形（aligned rectangle，即矩阵的边与坐标轴平行）的窗口，这个世界窗口外的部分被裁减并不被绘制。OpenGL会自动地做剪裁。

视口：在显示器的屏幕窗口上定义一个对齐的矩形的视口，OpenGL会自动建立世界窗口和视口的变换（包括缩放和平移）。当世界窗口中所有对象都被绘制时，对象在世界窗

口中的部分会被自动地映射到视口中————换句话说，被映射到屏幕坐标中，即像素在显示器上的坐标。

二、相关函数介绍

1.对于二维绘图来说，世界窗口由函数gluOrtho2D()设定，它的原型是：
　　　　void gluOrtho2D(GLDouble left,GLdouble right,GLdouble buttom,GLdouble top);
   对于三维的情况，有另外两个参数需要设定，后续讲述。

2.视口的设定通过glViewport()函数，它的原型是：
　　　　void glViewport(GLint x,GLint y,GLint width,GLint ehignt);//它设置窗口的左下角，以及宽度和高度。
    注意：因为openGL通过矩阵来完成所有的变换，因此GluOrtho2D()的调用必须在glMatrixModel(GL_PROJECTION)和glLoadIdentity()这两个函数之后。

3.将设定窗口的部分放到setWindow()函数中，增加程序的可读性：

void setWindow(GLdouble left,GLdouble right,GLdouble buttom,GLdouble top)
{
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluOrtho2D(left,right,bottom,top); //eg: gluOrtho2D(0.0,640.0,0.0,480.0);
}
//为了让setViewport()更容易使用，我们将其参数作了轻微的调整使得它和setWindow()相匹配；
//它们都是按左、右、下、上的顺序做参数
void setViewport(GLint left,GLint right,GLint bottom,GLint top)
{
//right-left 等于宽度，top-bottom 等于高度
glViewport(left,bottom,right-left,top-bottom);
}

三、应用样例——平铺

setWindow(0,640.0,0,440.0);
for(int i = 0;i < 5;i++)
{
　　for(int j = 0;j < 5;j++)
　　{
　　　　glViewport(i * 64,j * 44,64,44);
　　　　drawPolylineFile("dino.dat");　　　　//dino.dat为存储绘图数据的文件，drawPolylineFile为画该文件数据的函数
　　}
}

四、程序示例

从文件中读取数据绘制小房子，更改setWindow和setViewport的参数改变房子的大小

dot.dat

5
5
0
0 0
0 20
10 25
20 20
20 0
4
1
11 0
11 12
16 12
16 0
4 
1
20 0
30 0
30 10
20 10
4
1
24 0
24 5
27 5
27 0
2 
1
30 10
20 16

程序

#include "stdafx.h"
#include <glglut.h>
#include <fstream>
using namespace std;
const int screenWidth = 640;
const int screenHeight = 480;
void myInit(){
    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
    glColor3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);
    glPointSize(2.0);
    //glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    //glLoadIdentity();
    //gluOrtho2D(0.0, (GLdouble)screenWidth, 0.0, (GLdouble)screenHeight);
}
void setWindow(GLdouble left, GLdouble right, GLdouble bottom, GLdouble top)
{
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluOrtho2D(left, right, bottom, top); //eg:  gluOrtho2D(0.0,640.0,0.0,480.0);
}
void setViewport(GLint left, GLint right, GLint bottom, GLint top)
{
    //right-left 等于宽度，top-bottom 等于高度
    glViewport(left, bottom, right - left, top - bottom);
}
void myDisplay(){
    fstream inStream;
    char filename[] = "dot.dat";
    inStream.open(filename, ios::in);
    if (inStream.fail()){ printf("Fail!!!!!
"); return; }
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    GLint numpolys, numLines, way, x, y;
    inStream >> numpolys;
    for (int j = 0; j < numpolys; j++)
    {
        inStream >> numLines;
        inStream >> way;
        if (way == 0){
            glBegin(GL_LINE_LOOP);
            for (int i = 0; i < numLines; i++)
            {
                inStream >> x >> y;
                glVertex2i(x, y);
            }
            glEnd();
        }
        else{
            glBegin(GL_LINE_STRIP);
            for (int i = 0; i < numLines; i++)
            {
                inStream >> x >> y;
                glVertex2i(x, y);
            }
            glEnd();
        }
        
    }
    glFlush();
    inStream.close();
}
int main(int argc, char **argv){
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(screenWidth, screenHeight);
    glutInitWindowPosition(100, 150);
    glutCreateWindow("Dot Plot of a Function");
    setWindow(0.0, 40.0, 0.0, 40.0);
    setViewport(0.0, 40.0, 0.0, 40.0);
    glutDisplayFunc(myDisplay);
    myInit();
    
    glutMainLoop();
}

运行效果：

setWindow(0.0, 40.0, 0.0, 40.0);
setViewport(0.0, 40.0, 0.0, 40.0);

 

setWindow(0.0, 400.0, 0.0, 240.0);
setViewport(0.0, 400.0, 0.0, 240.0);