Qt和OpenGL中的gluPerspective等效函数是什么？

Question

我正在尝试让Qt和OpenGL一起工作，以便我可以摆脱glu和glut。

除了我的透视矩阵之外，我已经让所有东西按照我想要的方式工作了。

我只是绘制一个简单的3D立方体，并希望我的视角呈倾斜状态。

我尝试编写替代gluPerspective的代码，但我无法得到我想要的结果。

因此，如何正确使用透视矩阵？

注意：我愿意尝试其他替代方案，因为我仍在努力适应OpenGL和Qt，以及如何正确地使用这两个框架。

以下是我的GLWidget类的实现：

GLWidget::GLWidget(QWidget *parent) : QGLWidget(parent) {
    setMouseTracking(true);
}

void GLWidget::initializeGL() {
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
}

void GLWidget::resizeGL(int w, int h) {
    glViewport(0,0,w,h);

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glOrtho(-30.0, 30.0, -30.0, 30.0, -30.0, 30.0);

    GLdouble aspect = w / (h ? h : 1);

    const GLdouble zNear = -30.0, zFar = 30.0, fov = 30.0;

    perspective(fov, aspect, zNear, zFar);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}

void GLWidget::paintGL() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);

    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    glVertex3iv(a);
    glVertex3iv(b);
    glVertex3iv(c);
    glVertex3iv(d);
    glEnd();

    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    glVertex3iv(a);
    glVertex3iv(e);
    glVertex3iv(f);
    glVertex3iv(b);
    glEnd();

    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    glVertex3iv(d);
    glVertex3iv(h);
    glVertex3iv(g);
    glVertex3iv(c);
    glEnd();

    glBegin(GL_LINE_LOOP);
    glVertex3iv(e);
    glVertex3iv(f);
    glVertex3iv(g);
    glVertex3iv(h);
    glEnd();

}

void GLWidget::keyPressEvent(QKeyEvent* event) {
    switch(event->key()) {
    case Qt::Key_Escape:
        close();
        break;
    default:
        event->ignore();
        break;
    }
}

void GLWidget::perspective(GLdouble fovy, GLdouble aspect, GLdouble zNear, GLdouble zFar)
{
    GLdouble xmin, xmax, ymin, ymax;

    ymax = zNear * tan( fovy * M_PI / 360.0 );
    ymin = -ymax;
    xmin = ymin * aspect;
    xmax = ymax * aspect;

    glFrustum( xmin, xmax, ymin, ymax, zNear, zFar );
}

- Pete

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为什么不能继续使用glu？ - Andreas Haferburg

@AndreasHaferburg：也许OP的长期目标是放弃固定功能管线。 - datenwolf

Answer 1

你的透视函数是正确的（它与gluPerspective()完成的任务相同）。但要注意，在resizeGL()中，你同时使用正交投影和视锥体投影，因此最终得到的投影矩阵是Ortho*Persepctive，这基本上会在应用透视畸变后添加一些缩放和平移。

- derhass

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好的，我只是在使用我的透视矩阵进行测试，但是当我只使用我的透视矩阵时，我只得到一个黑屏，而正交矩阵则使我能够看到我的立方体。从我的透视函数返回一个矩阵，然后使用glLoadMatrixd(...)是否可以解决这个问题？ - Pete

@Pete：正如Andreas Haferburg在他的回答中所写的那样，你当前的fNear值是无效的，因此你得不到有用的输出结果也就不足为奇了。你不需要手动加载矩阵，在调用透视函数之前LoadIdentity即可。 - derhass

Answer 2

您可以通过使用glFrustum重新实现gluPerspective，或者进行未来的保护并使用矩阵数学库（如GLM、Eigen或linmath.h），使用该库计算矩阵，并使用glLoadMatrix或glUniform将其预先计算并加载到OpenGL中。

- datenwolf

Answer 3

glFrustum函数中的参数fNear和fFar必须为正数。

- Andreas Haferburg