OpenGL基本配置方式
参考:http://pyopengl.sourceforge.net
pip 安装 PyOpenGL
pip install PyOpenGL PyOpenGL_accelerate
测试代码
from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GLU import *
from OpenGL.GLUT import *
def init():
glClearColor(1,1,1,1)
gluOrtho2D(-1,1,-1,1)
def triangle():
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)
glColor3f(1,0,0)
glBegin(GL_TRIANGLES)
glColor3f(1,0,0)
glVertex2f(-1, -1)
glColor3f(0,1,0)
glVertex2f(1, -1)
glColor3f(0,0,1)
glVertex2f(0, 1)
glEnd()
glFlush()
def main():
glutInit(sys.argv)
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB)
glutInitWindowSize(800,600)
glutInitWindowPosition(50,50)
glutCreateWindow("Triangle")
glutDisplayFunc(triangle)
init()
glutMainLoop()
if __name__ == '__main__':
main()
运行结果,绘制出一个彩色三角形:
Python+OpenGL库理解及代码应用
1.读取off文件
使用工具库(GLUT)创建 OpenGL 应用程序只需要四步:
(1)初始化glut库:glutInit()
(2)创建glut窗口:glutCreateWindow('Quidam Of OpenGL')
(3)注册绘图的回调函数: glutDisplayFunc(draw)
(4)进入glut主循环: glutMainLoop()
除了基本组成以外还可以:
(5)设置窗口初始显示模式:初始化 glut 库的时候,一般要用 glutInitDisplayMode() 来设置初始的显示模式。例如:
glutInitDisplayMode( GLUT_DOUBLE | GLUT_ALPHA | GLUT_DEPTH)
(6)初始化画布
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0) # 设置画布背景色。注意:这里必须是4个参数
glEnable(GL_DEPTH_TEST) # 开启深度测试,实现遮挡关系
glDepthFunc(GL_LEQUAL) # 设置深度测试函数
关于draw()函数的基本组成:
(1)清除屏幕及深度缓存
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
(2)设置投影
投影设置也是每次重绘都需要的步骤之一。glOrtho() 用来设置平行投影,glFrustum() 用来设置透视投影。这两个函数的参数相同,都是视景体的 left / right / bottom / top / near / far 六个面。视景体的 left / right / bottom / top 四个面围成的矩形,就是视口。near 就是投影面,其值是投影面距离视点的距离,far 是视景体的后截面,其值是后截面距离视点的距离。far 和 near 的差值,就是视景体的深度。视点和视景体的相对位置关系是固定的,视点移动时,视景体也随之移动。假设 view 是视景体,width 和 height 是窗口的宽度和高度,在投影变换之前,需要先声明是对投影矩阵的操作,并将投影矩阵单位化:
glMatrixMode(GL_PROJECTION) ,含义为选定矩阵为模型-观察变换 矩阵
OpenGL中的变换命令都是对当前矩阵(当前矩阵为以后图形变换所要使用的矩阵)进行操作,因此在选定可修#改矩阵后,应首先用glLoadIdentity()命令设置当前操作矩阵为单位矩阵
glMatrixMode(GL_PROJECTION)
glLoadIdentity()
if width > height:
k = width / height
glFrustum(view [0]*k, view [1]*k, view [2], view [3], view [4], view [5])
else:
k = height / width
glFrustum(view [0], view [1], view [2]*k, view [3]*k, view [4], view [5])
(3)设置视点
视点是和视景体关联的概念。设置视点需要考虑眼睛在哪儿、看哪儿、头顶朝哪儿,分别对应着eye, lookat 和 eye_up 三个向量.
gluLookAt(
#设置相机在世界坐标系中的位置
eye[0], eye[1], eye[2],
#相机镜头对准的物体在世界坐标系中的位置
look_at[0], look_at[1], look_at[2],
#相机向上的方向在世界坐标系中的方向
eye_up[0], eye_up[1], eye_up[2]
)
(4)设置视口
视口的大小和尺寸是在窗口坐标系中进行度量的, 默认状 态下其坐标原点位于窗口的左下角,其尺寸与窗口的大小 相同。
#glViewport(GLint x, Glint y, Glsizei width, Glsizei height)
glViewport(0, 0, width, height)
(5)设置模型变换
模型平移、旋转、缩放等几何变换,需要切换到模型矩阵:
glMatrixMode(GL_MODELVIEW)
glLoadIdentity()
#平移操作函数
glTanslate(x,y,z)
#平移,(x,y,z,1)乘以 N(4x4矩阵)进行矩阵变换
glMultMatrixf(N)
#旋转函数,绕矢量v=(x,y,z)T逆时针方向旋转angle指定的角度。
glRotate(angle,x,y,z)
#缩放函数
glScale(1.0, 1.0, 1.0)
同时使用视图变换和模型变换,需要先调用视图变换函数,后调用模型变换函数,以保证模型变换首先对物体起作用。
多种变换组合调用顺序 ,写函数的时候要注意顺序,否则可能不起作用
具体代码分析
from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GLU import *
from OpenGL.GLUT import *
import numpy as np
def readOFF():
file_path = '../off/m1.off'
f = open(file_path, 'r', encoding='utf-8')
lines = f.readlines()
m = []
n = []
#把off文件中数据按行读取出来,存储到列表中,由于边数事先看了为0,所以没遍历边,如果边不为0,记得遍历,并在后文加上边的绘制
for line in lines:
m.append(line.split())
for i in range(len(m)):
#跳过第一行的OFF
if m[i][0] == 'OFF':
continue
#记录定点数,面片数和边数
elif i == 1:
v_cout = int(m[i][0])
f_count = int(m[i][1])
e_count = int(m[i][2])
continue
#把字符型数据转化为数值型数据
else:
for j in range(len(m[i])):
m[i][j] = float(m[i][j])
n.append(m[i])
return v_cout, f_count, e_count, n
#绘画模型
def draw():
global angle
#读取OFF文件包含的顶点,面片,边和off文件存储数据信息
v_cout, f_count, e_count, n = readOFF()
# 设置渲染背景
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0)
#清除缓存
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
# 设置投影(透视投影)
glMatrixMode(GL_PROJECTION)
glLoadIdentity()
# 投影变换
gluPerspective(100, 1, 0.5, 100)
angle += 0.05
while angle > 360:
angle -= 360
glMatrixMode(GL_MODELVIEW)
glLoadIdentity()
# 视口变换
glViewport(100, 100, 500, 500)
#设置观察变换
#设置视点
gluLookAt(
-5, 5, 0,
0, 0, 0,
0, 1, 0,
)
#设置模型变换
#平移
glTranslate(1, 1, 0)
#旋转
glRotatef(angle, -5, 5, 0)
# 缩放
glScalef(5, 5, 5)
for i in range(f_count):
#获取顶点个数,和顶点信息
cout , a, b, c = n[v_cout + i]
cout, a, b, c=int(cout) ,int(a) ,int(b) ,int(c)
#得到顶点位置
a1, a2, a3 = n[a]
b1, b2, b3 = n[b]
c1, c2, c3 = n[c]
#绘制多面体
glBegin(GL_POLYGON)
glVertex3f(a1, a2, a3)
glVertex3f(b1, b2, b3)
glVertex3f(c1, c2, c3)
glEnd();
# 刷新缓存
glFlush()
#关闭窗口
def close(key,x,y):
if key==b'\x1b':
glutDestroyWindow(win_id)
if __name__ == "__main__":
angle = 0
# 初始化glut窗口
glutInit()
# 设置窗口显示模式:RGBA四通道|单缓存|深度
glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_SINGLE | GLUT_DEPTH)
# 初始化窗口大小
glutInitWindowSize(1000, 800)
# 创建窗口
win_id = glutCreateWindow("CUBE")
# 设置渲染函数
glutDisplayFunc(draw)
# 设置窗口空闲时函数
glutIdleFunc(draw)
# 开启深度测试
glEnable(GL_DEPTH_TEST)
# 开启窗口主循环
glutMainLoop()
以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持编程网。