c# - 绘制立方体的无胶示例？

Question

我正在尝试重新使用 OpenGL，但我的知识和数学现在已经生疏了。我曾经使用 C++，但我现在更喜欢 C#……尝试 OpenTK。显然 Glu 自 GL 3.1 以来已被弃用，所以我试图找到一个用 C# 或 C++ 在屏幕上绘制立方体的无 Glu 示例（我可以翻译它）。

我发现具有挑战性的部分是设置视口/视角/相机/透视/初始化的东西。我可以清除缓冲区并在 3D 空间中放置点，但其他的东西我忘记了！

特别是，我需要替换Glu.Perpsective和Glu.LookAt。

Answer 1

我建议看一下http://openglbook.com/它说它是 OpenGL 4，但这里描述的所有内容（到目前为止只是基础知识）也直接适用于 OpenGL 3。我认为这是快速开始使用最新 OpenGL 版本的最佳资源。其他非常好的资源是Learning Modern 3D Graphics Programming，它更深入一点。

您必须注意 OpenGL 3 和更新版本忽略了固定管道。您仍然可以使用兼容性配置文件使用固定管道，但 IMO 最好学习可编程管道。这意味着不再有即时模式（例如glVertex3f和类似模式）和显示列表。您必须在绘图之前将顶点数据直接提交到显卡。这是使用缓冲区对象完成的，缓冲区对象不过是一个顶点数据数组。然后你必须提交一个 GLSL 程序来处理这些数据，例如应用模型视图和投影矩阵（即使你不需要花哨的着色器）。

最后但同样重要的是，当前的 OpenGL 版本没有实现矩阵运算和光照（同样，除非使用兼容性配置文件）。您需要自己创建所有矩阵，但由于这是一项繁琐的工作，我建议使用外部库。

这一切听起来可能很可怕，坦率地说，我发现学习可编程流水线比学习固定流水线更难。但是，它为您提供了更多的灵活性。

Answer 2

OpenTK 有它自己的数学类，包括一个 4x4 矩阵 - Matrix4。它包括正交投影和透视投影方法——Matrix4.CreateOrthographic(...);还有Matrix4.CreatePerspectiveFieldOfView(...);一个lookAt方法：Matrix4.LookAt(...);

OpenGL 的 OpenTK 绑定接受 Matrix4 等GL.LoadMatrix()方法GL.UniformMatrix4()。

Answer 3

从OpenGL book 的 Ch4 中，GLu.Perspective或多或少等同于：

98  Matrix CreateProjectionMatrix(
99      float fovy,
100     float aspect_ratio,
101     float near_plane,
102     float far_plane
103 )
104 {
105     Matrix out = { { 0 } };
106  
107     const float
108         y_scale = Cotangent(DegreesToRadians(fovy / 2)),
109         x_scale = y_scale / aspect_ratio,
110         frustum_length = far_plane - near_plane;
111  
112     out.m[0] = x_scale;
113     out.m[5] = y_scale;
114     out.m[10] = -((far_plane + near_plane) / frustum_length);
115     out.m[11] = -1;
116     out.m[14] = -((2 * near_plane * far_plane) / frustum_length);
117  
118     return out;
119 }