OpenGL 保存对象以供以后绘制

Question

我正在使用 openGL 制作一个程序，其中包含透明对象，所以显然我必须最后绘制这些对象。不幸的是，在开始这个项目时我没有意识到这个要求，现在重新排序并最终绘制这些将是一个真正的痛苦。

我在平移和旋转场景后通过调用绘图函数来绘制对象。在实际绘图之前可以有多次平移和旋转（例如，我首先绘制地面，然后平移，然后调用房屋的绘图，反复平移和旋转，然后调用墙壁的绘图等等）。

所以我的想法是将当前的模型视图矩阵保存在列表中，而不是像通常那样绘制透明对象，然后当我完成不透明的东西时，我迭代列表并加载每个矩阵并绘制每个对象（一个窗口，准确地说）。

我这样做是为了保存矩阵：

GLdouble * modelMatrix = (GLdouble *)malloc(16 * sizeof(GLdouble));
glGetDoublev(GL_MODELVIEW, modelMatrix);
addWindow(modelMatrix); // save it for later painting

这是“透明的东西管理”部分：

/***************************************************************************
 *** TRANSPARENT STUFF MANAGEMENT ******************************************
**************************************************************************/

typedef struct wndLst {
    GLdouble * modelMatrix;
    struct wndLst * next;
} windowList;

windowList * windows = NULL;
windowList * pWindow;

void addWindow(GLdouble * windowModelMatrix) {
    pWindow = (windowList *)malloc(sizeof(windowList));
    pWindow->modelMatrix = windowModelMatrix;
    pWindow->next = windows;
    windows = pWindow;
}

void clearWindows() {
    while(windows != NULL) {
        pWindow = windows->next;
        free(windows->modelMatrix);
        free(windows);
        windows = pWindow;
    }
}

void paintWindows() {

    glPushMatrix(); // I've tried putting this and the pop inside the loop, but it didn't help either
        pWindow = windows;

        while(pWindow != NULL) {
            glLoadMatrixd(pWindow->modelMatrix);

            Size s;

            s.height = 69;
            s.width = 49;
            s.length = 0.1;

            glEnable(GL_BLEND);
            glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
            glDepthMask(GL_FALSE);

            glColor4f(COLOR_GLASS, windowAlpha);
            drawCuboid(s);

            glDepthMask(GL_TRUE);
            glDisable(GL_BLEND);

            pWindow = pWindow->next;
        }
    glPopMatrix();
}

/* INTERFACE
 * paint all the components, that are not yet painted,
 * then clean up.
 */
void flushComponents() {
    paintWindows();
    clearWindows();
}

/**************************************************************************/

我调用flushComponents();在我的画的最后。

问题是，窗户没有就位，相反，我的场景中出现了奇怪形状的蓝色物体随机出现和消失的情况。

我做错了什么吗？或者这样的矩阵操作甚至不能这样使用？那么我还可以使用什么其他方法来做到这一点呢？

如果您需要的话，这里是完整的代码：farm。矩阵保存位于 Components.c 第 1548 行，管理位于第 142 行。如果不对包含内容进行一些小的修改，它可能无法在 Windows 上运行，这可能应该在 global.h 中完成。

编辑：我只能使用C代码和glut库来编写这个程序。

编辑2：问题是 glGetDoublev 由于某种原因没有返回任何内容，它使 modelMatrix 数组完好无损。虽然我仍然不知道是什么原因造成的，但我可以使用伯尼的想法来解决问题。

Answer 1

OpenGL 不是一个数学库。您不应该使用它进行矩阵计算。事实上，该部分已从 OpenGL-3 中完全删除。相反，您应该依赖专门的矩阵数学库。这使您可以轻松地计算每个对象的矩阵，而无需跳过 OpenGL 的 glGet…API（对于这种滥用来说，这从来不是肉）。要获得良好的替代，请查看 GLM：http://glm.g-truc.net/

Answer 2

尝试在 paintWindows() 方法之前添加 glMatrixMode(GL_MODELVIEW) 。也许您没有修改正确的矩阵。

您的方法的基本思想很好，并且与我用于透明对象的方法非常相似。然而，出于性能原因，我建议不要从 OpenGL 读回矩阵。相反，您可以保留当前模型视图矩阵的 CPU 版本，并将其复制到窗口数组中。

至于您对推送和弹出矩阵的评论，您可以像您一样安全地将其放在循环之外。

编辑

严格来说，您渲染透明对象的方法错过了一个步骤：在渲染窗口列表之前，您应该将它们从后到前排序。这允许重叠的窗口具有正确的最终颜色。一般来说，对于 2 个窗口和一个混合函数：

blend( blend(scene_color, window0_color, window0_alpha), window1_color, window1_alpha )
!=
blend( blend(scene_color, window1_color, window1_alpha), window0_color, window0_alpha )

但是，如果所有窗口都由完全相同的统一颜色（例如纯纹理或无纹理）和 alpha 值组成，则上述等式为 true (window0_color= =window1_color 和 window1_alpha==window0_alpha），因此您无需对窗口进行排序。另外，如果不可能有重叠的窗口，也不必担心排序。

编辑#2

现在你发现了一些有趣的错误矩阵读回的东西。请尝试使用以下方法（您当然不需要双精度）：

GLfloat* modelMatrix = (GLfloat*)malloc(16 * sizeof(GLfloat)); // glass
glGetFloatv(GL_MODELVIEW, modelMatrix);
addWindow(modelMatrix); // save it for later painting

如果仍然不起作用，您可以直接将对房屋的引用存储在透明对象列表中。在透明渲染过程中，重新渲染每个房屋，但仅对透明部分发出实际的 OpenGL 绘制调用。在您的代码中，putWallStdWith 将采用另一个布尔参数来指定是否渲染透明或不透明的几何图形。这样，您的连续 OpenGL 矩阵操作调用将针对透明部分重做，而不是使用 glGetxxx(GL_MODEL_VIEW) 读取。

然而，正确的方法是在 CPU 上进行矩阵计算，然后简单地在 OpenGL 中加载完整的矩阵。这允许您重用矩阵、控制运算精度、轻松查看实际矩阵等。