绘制立方体的无Glu示例？

Question

我正试着回到OpenGL，但是我的知识和数学现在已经生疏了。我以前用的是C++，但现在我更喜欢C# ...尝试使用OpenTK。显然，Glu从GL3.1开始就被弃用了，所以我想找一个用C#或C++在屏幕上绘制一个立方体的无Glu例子(我可以翻译它)。

我发现最具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，但其他东西我忘记了！

特别是，我需要Glu.Perpsective和Glu.LookAt的替代品。

Answer 1

我建议看看http://openglbook.com/，它说它是OpenGL 4，但是这里描述的一切(到目前为止只是基本的)也直接适用于OpenGL 3。我认为这是快速开始使用最新OpenGL版本的最好资源。其他非常好的资源是Learning Modern 3D Graphics Programming，它更深入一些。

您必须注意，OpenGL 3和更高版本会忽略固定管道。您仍然可以使用兼容性配置文件来使用固定管道，但最好学习可编程管道。这意味着不再有即时模式(例如，glVertex3f和类似的)和显示列表。在绘制之前，您必须将顶点数据直接提交到显卡中。这是使用buffer对象完成的，它只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，比如应用模型视图和投影矩阵(即使你不需要花哨的着色器)。

最后但并非最不重要的是，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，但由于这是一项单调乏味的工作，因此我建议使用外部库。

这一切听起来可能很可怕，坦率地说，我发现学习可编程管道比固定管道更难。然而，它为您提供了更多的灵活性。

Answer 2

OpenTK有自己的数学类，包括一个4x4矩阵- Matrix4。它包括正交投影法和透视投影法-- Matrix4.CreateOrthographic(...);和Matrix4.CreatePerspectiveFieldOfView(...);，还有一种lookAt方法：Matrix4.LookAt(...);

OpenGL的OpenTK绑定接受GL.LoadMatrix()、GL.UniformMatrix4()等方法的Matrix4。

Answer 3

在Ch4 of the OpenGL book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 }