在pyOpenGL中对齐单个对象以创建更大的聚合对象

Question

我正在尝试使用圆环，圆柱体和长方体的组合在pyOpenGL中创建一个关键对象。我可以在窗口的中央分别获取这三个对象，但是当我尝试将所有这些对象合并到一个窗口中时，我将无法执行此操作。

这是代码。

import pygame
from pygame.locals import *
from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GLU import *
from OpenGL.GLUT import *

vertices = (
    (0.75, -0.25, -0.5),
    (0.75, 0.25, -0.5),
    (-0.75, 0.25, -0.5),
    (-0.75, -0.25, -0.5),
    (0.75, -0.25, 0.5),
    (0.75, 0.25, 0.5),
    (-0.75, -0.25, 0.5),
    (-0.75, 0.25, 0.5),
    )

edges = (
    (0,1),
    (0,3),
    (0,4),
    (2,1),
    (2,3),
    (2,7),
    (6,3),
    (6,4),
    (6,7),
    (5,1),
    (5,4),
    (5,7),
    )

surfaces = (
    (0,1,2,3),
    (3,2,7,6),
    (6,7,5,4),
    (4,5,1,0),
    (1,5,7,2),
    (4,0,3,6),
    )

colors = (
    (1,0,0),
    (0,1,0),
    (0,0,1),
    (0,0,0),
    (1,1,1),
    (0,1,1),
    )

def draw_cuboid():
    glBegin(GL_QUADS)
    for surface in surfaces:
        x = 0
        for vertex in surface:
            x+=1
            glColor3fv(colors[x])
            glVertex3fv(vertices[vertex])
    glEnd()

    glBegin(GL_LINES)
    for egde in edges:
        for vertex in egde:
            glVertex3fv(vertices[vertex])
    glEnd()

def draw_cylinder():
    glRotatef(1, 1, 1.25, 12.5)
    glColor3f(1.0, 1.0, 0.0)
    quadratic = gluNewQuadric()
    gluQuadricNormals(quadratic, GLU_SMOOTH)
    gluQuadricTexture(quadratic, GL_TRUE)
    gluCylinder(quadratic, 0.15, 0.15, 2.5, 32, 32)

def draw_torus():
    glColor3f(0.0, 1.0, 0.0)
    glutWireTorus(0.2, 0.8, 50, 50)

def main():
    pygame.init()
    glutInit()
    display = (800,600)
    pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF|OPENGL)

    gluPerspective(75, (display[0]/display[1]), 0.1, 50.0)

    glTranslatef(0.0, 0.0, -5)

    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                quit()

            if event.type == pygame.KEYDOWN:
                if event.key == pygame.K_LEFT:
                    glTranslatef(-0.5, 0, 0)
                if event.key == pygame.K_RIGHT:
                    glTranslatef(0.5, 0, 0)

                if event.key == pygame.K_UP:
                    glTranslatef(0, 0.5, 0)
                if event.key == pygame.K_DOWN:
                    glTranslatef(0, -0.5, 0)

                if event.key == pygame.K_SPACE:
                    glRotatef(5, 0, 1, 0)   

            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if event.button == 4:
                    glTranslatef(0, 0, 1.0)
                if event.button == 5:
                    glTranslatef(0, 0, -1.0)


        glRotatef(1, 3, 1, 1)
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
        draw_cuboid()
        draw_torus()
        draw_cylinder()
        pygame.display.flip()
        pygame.time.wait(10)

main()

我为此获得的输出如下。output

如您所见，所有三个对象都是从窗口中心生成的。

1. 如何更改它们的位置以获取类似键的对象，即，圆柱体（沿y轴对齐）在中心，圆环在其顶部，长方体在另一端的尖端？
2. 如何使此键与y轴对齐（默认情况下保持不变，并且不旋转），并且按下空格键，我可以开始/停止整个对象沿y轴的旋转？

Answer 1

    glRotatef(1, 3, 1, 1)
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

    glTranslate(0.9, 0, 2)
    draw_cuboid()
    glTranslate(-0.9, 0, -2)

    glRotate(90,1,0,0)
    glTranslate(0,-1,0)
    draw_torus()
    glTranslate(0, 1, 0);
    glRotate(-90, 1, 0, 0)

    draw_cylinder()
    pygame.display.flip()
    pygame.time.wait(10)

Answer 2

[Tha矩阵运算，如glRotatef，glRotatef和glScale定义一个矩阵，并将当前矩阵乘以新矩阵。如果必须将变换应用于对象，则可以将模型矩阵乘以当前矩阵。如果此变换仅应应用于单个对象，则在绘制对象之后，可以将逆模型矩阵与当前矩阵相乘。这取消了转换。但这不是实现此目的的意图。

常用的方法是存储当前矩阵或模型转换，并在绘制对象后将其还原。因此，glScale矩阵被组织在堆栈中。存储当前矩阵，可以将其推入堆栈。要恢复它，可以从堆栈中弹出它。

使用glTranslate存储和恢复当前矩阵。例如：

glTranslate

请注意，由于Legacy OpenGL始终与glPushMatrix/glPopMatrix相对”，因此不必以相反的顺序实现逆矩阵运算。

另外，存在多个不同的当前矩阵（请参见glPushMatrix）。首先，通过模型视图矩阵（glPopMatrix）转换Ecah顶点坐标。之后，将其转换为（

glRotatef(1, 3, 1, 1)
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

glPushMatrix()
glTranslate(0.9, 0, 2)
draw_cuboid()
glPopMatrix()

glPushMatrix()
glRotate(90,1,0,0)
glTranslate(0,-1,0)
draw_torus()
glPopMatrix()

glPushMatrix()
draw_cylinder()
glPopMatrix()

pygame.display.flip()

）投影矩阵。

[建议将透视投影矩阵（glPopMatrix）设置为glPushMatrix矩阵，将视图和模型矩阵设置为glMatrixMode矩阵：

glMatrixMode