OpenGL：动画时所有行星绕太阳的速度相同

Question

我试图在 GLUT 中制作太阳系的动画，但不知何故，所有行星都以相同的速度绕太阳飞行，而它们都有不同的值。

我是 OpenGL/GLUT 的新手，所以如果您能解释您的答案，我们将不胜感激:)

这是我的动画方法：

void renderScene(void) 
{
glClearDepth(1);
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

if (spinMode) {
    // Update the animation state
    HourOfDay += AnimateIncrement;
    DayOfYear += AnimateIncrement/24.0;

    HourOfDay = HourOfDay - ((int)(HourOfDay/24))*24;
    DayOfYear = DayOfYear - ((int)(DayOfYear/365))*365;
}

glLoadIdentity();

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION,LightPosition);

glRotatef(15.0, 1.0, 0.0, 0.0 );

//Drawing the sun
glTranslatef(0.0f, 0.0f, f);
glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);
//glPushMatrix();
gluSphere(quad[0], 1.0f, 64, 64);
glRotatef(360.0*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0);
glPopMatrix();

//Drawing mercurius
glColor3f(0.5, 0.5, 0.5);
glPushMatrix();
glTranslatef(2.0, 0.0, 0.0); //eerste parameter afstand tot zon
gluSphere(quad[1], 0.2f, 64, 64);
glRotatef(360.0*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0);
glPopMatrix();

//Drawing the earth
glColor3f(0.2, 0.2, 1.0);
glPushMatrix();
glTranslatef(3.0, 0.0, 0.0); //eerste paramater afstand tot zon
gluSphere(quad[2], 0.4f, 64, 64);
glRotatef(360.0*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0);
glPopMatrix();

//Drawing the earth1
glColor3f(0.2, 0.2, 1.0);
glPushMatrix();
glTranslatef(3.0, 0.0, 0.0); //eerste paramater afstand tot zon
gluSphere(quad[2], 0.6f, 64, 64);
glRotatef(360.0*3*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0);
glPopMatrix();

//Drawing the earth2
glColor3f(0.2, 0.2, 1.0);
glPushMatrix();
glTranslatef(4.0, 0.0, 0.0); //eerste paramater afstand tot zon
gluSphere(quad[2], 0.3f, 64, 64);
glRotatef(360.0*4*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0);
glPopMatrix();

//Drawing the earth3
glColor3f(0.2, 0.2, 1.0);
glPushMatrix();
glTranslatef(4.3, 0.0, 0.0); //eerste paramater afstand tot zon
gluSphere(quad[2], 0.75f, 64, 64);
glRotatef(360.0*2*DayOfYear/365.00, 0.0, 1.0, 0.0);
glPopMatrix();

// Flush the pipeline, and swap the buffers
glFlush();
glutSwapBuffers();

if ( singleStep ) {
    spinMode = GL_FALSE;
}

glutPostRedisplay();        // Request a re-draw for animation purposes
}

Answer 1

您的呼叫顺序错误。所以每个行星都会沿着 y 轴绕其中心旋转。
以水星为例。

glTranslatef(2.0, 0.0, 0.0);//Move to new position
gluSphere(quad[1], 0.2f, 64, 64);
glRotatef(360.0*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0); //Rotate y axis

正确的顺序应该是

glRotatef(360.0*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0); //Rotate y axis
glTranslatef(2.0, 0.0, 0.0); //Move to new position
gluSphere(quad[1], 0.2f, 64, 64);

但是，如果这是唯一的错误，您的行星将根本不会绕太阳旋转。使你的行星绕太阳旋转的是第二个错误，你忘记在与太阳进行变换之前推动矩阵。因此，每个星球都会继承这些转变。
正确的代码应该是

//Put every global transformation here


//Drawing the sun
glPushMatrix();
glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);
glRotatef(360.0 * DayOfYear / 365.0, 0.0, 1.0, 0.0); //This will self-rotate the sun
gluSphere(quad[0], 1.f, 64, 64);
glPopMatrix();

//Drawing mercurius
glPushMatrix();
glColor3f(0.5, 0.5, 0.5);
glRotatef(360.0*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0);
glTranslatef(2.0, 0.0, 0.0); //eerste parameter afstand tot zon
gluSphere(quad[1], 0.2f, 64, 64);
glPopMatrix();

//Drawing the earth1
glPushMatrix();
glColor3f(0.2, 0.2, 1.0);
glRotatef(360.0*3*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0);
glTranslatef(3.0, 0.0, 0.0); //eerste paramater afstand tot zon
gluSphere(quad[2], 0.6f, 64, 64);
glPopMatrix();

另外，您应该只在主渲染函数中使用 glutSwapBuffers() ，并在回调中使用 glutPostRedisplay() 。不要在同一函数中同时使用它们。

Answer 2

注意 360.0*DayOfYear/365.0 位于行星的每次自转中。如果您希望它们以不同的速度旋转，那么旋转它们的量需要不同。将 365.0 更改为不同的数字以生成不同长度的年份。数字越大，年份越长，数字越小，年份越短。

Answer 3

您必须在调用 glTranslate 和 glRotate 之后实际渲染球体。现在，您正在中间执行此操作，因此它会忽略旋转！

例如：

glTranslatef(2.0, 0.0, 0.0); //eerste parameter afstand tot zon
gluSphere(quad[1], 0.2f, 64, 64);
glRotatef(360.0*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0);

应该是

glRotatef(360.0*DayOfYear/365.0, 0.0, 1.0, 0.0);
glTranslatef(2.0, 0.0, 0.0); //eerste parameter afstand tot zon
gluSphere(quad[1], 0.2f, 64, 64); // <-- after you rotate!

Answer 4

您确定不是旋转对象本身，而是旋转它们相对于中心点的位置吗？尝试更改 glPushMatrix() 和 glPopMatrix() 之间的语句顺序。

Answer 5

您实际上是在旋转和平移您渲染的所有对象。我建议对每个行星进行独特的增量，这样它们就会以不同的速度旋转。您可以创建一个包含所有必要信息（例如自转和公转速度）的结构，并使用该结构数据来创建所有行星。这样，在 if(spinMode) 中，您可以执行类似 mars.revolve() 的操作。这个想法是为那些刚接触 OpenGL 的人准备的。