glPushMatrix 如何影响对象围绕旋转对象的旋转？

Question

我已经用简单的二维太阳系练习矩阵变换一段时间了。我不关心每个行星的大小比例、轨道或距离的细节。我想要了解的是 OpenGl 如何处理命令

glPushMatrix()

和

glPopMatrix()

在某种意义上你可以让卫星（小物体）绕轨道行星（大物体）运行。

我制作了一个行星轨道模拟程序作为参考[这篇文章]。（在OpenGL中制作太阳系）

这是我的程序运行时的样子：

我对程序的这一部分最感兴趣。在这里，我将简要描述它的作用，仅关注屏幕上显示的四个对象中的三个（太阳、地球和月亮）：

首先，程序将太阳放置在屏幕的中心。之后，地球将围绕太阳旋转，半径为 4 个单位。当地球绕太阳旋转时，月球绕太阳公转，半径为距地球 1.5 个单位。

        # Sun
        plot_circle(radius=1, color=[180 / 255, 180 / 255, 16 / 255])
        glPushMatrix()
        # This code makes Earth spin around the sun.
        glRotate(angles[0], 0, 0, 1)
        glTranslate(4, 0, 0)
        # Earth
        plot_circle(radius=0.75, color=[0 / 255, 59 / 255, 174 / 255])
        glPushMatrix()
        # This somehow makes the moon spin around the earth.
        glRotate(angles[2], 0, 0, 1)
        glTranslate(0, 1.5, 0)
        # Moon
        plot_circle(radius=0.25, color=[128 / 255, 128 / 255, 128 / 255])
        glPopMatrix()
        glPopMatrix()

我明白第一个

glPushMatrix()

。它先进行平移，然后进行自转，使地球绕太阳旋转。然而，我的问题与第二个

glPushMatrix()

有关，以及为什么它使月球绕地球运行就像它绕太阳运行一样完美同步。

我相信第二个

glPushMatrix()

使用应用平移旋转后留下的先前变换矩阵。由于该矩阵已被变换，因此中心/原点也必须被变换。换句话说，月球的原点将位于地球当前的位置。因此，考虑到月球的自转点将是地球目前所处的任何位置，月球可以像绕太阳一样绕地球运行，因为变换矩阵考虑了之前应用的平移-旋转操作。

我想确认一下我所了解的情况是否属实？这就是我刚才解释的目的吗

glPushMatrix()

？

Answer 1

• glPushMatrix()

  只是将当前矩阵值推送到某处现有的堆栈上。
  • 用于保存当前矩阵值。
  • 此函数不会对当前矩阵造成任何改变。

• glPopMatrix()

  从堆栈顶部弹出矩阵值，当前矩阵值将被弹出的值覆盖。
  • 用于加载之前推送的矩阵值。

这就是全部。

它们对于进行局部改造很有用。
在您的代码中，它们围绕：

1. 仅针对{地球和月球}进行局部变换
2. 仅限月球的局部变换。