如何使用OpenGL繪制三維坐標系


第一,圖中圓環所在的指定區域與坐標軸所在的區域是兩個相互獨立的空間,通過使用glViewport函數限定。

glViewport(0,0,500,500);//指定圓環繪制空間,從(0,0)位置開始,長寬分別為500

glViewport(0,300,200,200);//指定坐標軸的繪制空間,從(0,300)位置開始,長寬分別為200
第二,設定投影效果、觀察坐標及旋轉縮放等

//設置投影效果//
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(-500, 500, -500, 500, -500, 500); //指定了一個正方體區域,在這個區域內的圖形才能正常顯示

//設置模型視圖矩陣,開始畫圖//
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(0, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1); //從(0,2,0)位置看向原點,z軸向上
第二,考慮到實際應用中我們需要對圓環進行旋轉,那坐標系也應該進行旋轉,這樣才能一一對應上。

glRotatef(_xAngle, 1, 0, 0);
glRotatef(_yAngle, 0, 1, 0);
//傳入的角度根據具體需求具體設定
第三,繪制坐標軸。可以將坐標軸畫成一個上下底面同寬,長度較長的一個圓柱體;而坐標箭頭可以看成頭部很寬,底部寬度為0的圓柱體。

const int AXES_LEN = 300;
const int ARROW_LEN = 100;
const int ARROW_RADIUS = 30;

GLUquadricObj *objCylinder = gluNewQuadric();
//確定坐標系原點
glPushMatrix();
glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);
glutSolidSphere(15, 20, 20);
glPopMatrix();

glPushMatrix();
glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
glutSolidSphere(0.25, 6, 6);
gluCylinder(objCylinder, 10, 10, AXES_LEN, 10, 5); //z
glTranslatef(0, 0, AXES_LEN);
gluCylinder(objCylinder, ARROW_RADIUS, 0, ARROW_LEN, 10, 5); //z arrow
glPopMatrix();

glPushMatrix();
glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);
glRotatef(90, 1.0, 0.0, 0.0);
gluCylinder(objCylinder, 10, 10, AXES_LEN, 10, 5); //Y
glTranslatef(0, 0, AXES_LEN);
gluCylinder(objCylinder, ARROW_RADIUS, 0, ARROW_LEN, 10, 5); //Y arrow
glPopMatrix();

glPushMatrix();
glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);
glRotatef(90, 0.0, 1.0, 0.0);
gluCylinder(objCylinder, 10, 10, AXES_LEN, 10, 5); //X
glTranslatef(0, 0, AXES_LEN);
gluCylinder(objCylinder, ARROW_RADIUS, 0, ARROW_LEN, 10, 5); //X arrow
glPopMatrix();
上述代碼中需要注意到的是x軸和y軸的是根據z軸旋轉得到的。

第四步,添加“xyz”字符,這是我目前遇到的問題。我嘗試使用如下代碼:

glRasterPos3f(300, 0, 0);
glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_HELVETICA_18, 'y');
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