像真正的风力涡轮机一样旋转物体

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【中文标题】像真正的风力涡轮机一样旋转物体【英文标题】:Rotate object like a real wind turbine 【发布时间】:2018-12-23 13:23:01 【问题描述】:
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include "glut.h"

void init() 
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    gluOrtho2D(0.0, 400, 0.0, 300.0);


void drawTurbine() 
    // draw the tower
    glBegin(GL_LINES);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glVertex2f(160, 40);
    glVertex2f(163, 180);
    glVertex2f(160, 40);
    glVertex2f(175, 40); 
    glVertex2f(175, 40);
    glVertex2f(172, 180);
    glEnd();
    // Rotate object
    glPushMatrix();
    glRotatef(100, 0, 1, 0);
    // draw first rotor blade
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glVertex2f(173, 180);
    glVertex2f(163, 180);
    glVertex2f(168, 270);
    glEnd();
    // draw second rotor blade
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glVertex2f(170, 174);
    glVertex2f(175, 180);
    glVertex2f(247, 140);
    glEnd();
    // draw third rotor blade
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glVertex2f(162, 180);
    glVertex2f(167, 174);
    glVertex2f(88, 140);
    glEnd();
    // circle in the middle
    float theta;
    glBegin(GL_POLYGON);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    for (int i = 0; i <= 360; i++) 
           theta = i * 3.142 / 180;
           glVertex2f(168 + 7 * cos(theta), 180 + 6.5 * sin(theta));
    
    glEnd();
    glPopMatrix();


void display() 
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    drawTurbine();
    glFlush();
    glutSwapBuffers();
    glutPostRedisplay();


void idle() 
    display();


int main(int argc, char** argv) 
    glutInit(&argc, argv); 
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(700, 600);
    glutInitWindowPosition(10, 10); 
    glutCreateWindow("Wind Turbine");
    init(); 
    glutIdleFunc(idle);
    glutDisplayFunc(display);
    glutMainLoop();
    return 0;

我已经创建了一个风力涡轮机,我正在尝试旋转转子叶片,但代码只是让它消失了。我希望它顺时针旋转。我只需要一个关于如何让它像真正的风力涡轮机一样旋转的想法。我是使用 glRotatef 的新手,这将是我第一次使用 OpenGL 旋转对象。

【问题讨论】:

【参考方案1】:

您需要一个用于风力涡轮机当前角度 (current_angle) 和每帧旋转角度 (step_angle) 的变量。进一步你必须知道风力涡轮机的中心(center_xcenter_y):

float current_angle = 0.0f;
float step_angle = 0.2f;
float center_x = 168.0f;
float center_y = 180.0f;

要围绕枢轴旋转,您必须定义一个模型矩阵,该矩阵由反转的枢轴置换,然后旋转并最终变换回枢轴。旋转轴是 z 轴 (0, 0, 1),因为您的几何图形是在 xy 平面上绘制的:

glTranslatef( center_x, center_y, 0.0f );
glRotatef(current_angle, 0, 0, 1);
current_angle += step_angle;
glTranslatef(-center_x, -center_y, 0.0f );

预览:

函数drawTurbine的完整代码:

void drawTurbine() 
    // draw the tower
    glBegin(GL_LINES);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glVertex2f(160, 40);
    glVertex2f(163, 180);
    glVertex2f(160, 40);
    glVertex2f(175, 40); 
    glVertex2f(175, 40);
    glVertex2f(172, 180);
    glEnd();
    // Rotate object
    glPushMatrix();

    glTranslatef( center_x, center_y, 0.0f );
    glRotatef(current_angle, 0, 0, 1);
    current_angle += step_angle;
    glTranslatef(-center_x, -center_y, 0.0f );

    // draw first rotor blade
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glVertex2f(173, 180);
    glVertex2f(163, 180);
    glVertex2f(168, 270);
    glEnd();
    // draw second rotor blade
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glVertex2f(170, 174);
    glVertex2f(175, 180);
    glVertex2f(247, 140);
    glEnd();
    // draw third rotor blade
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    glVertex2f(162, 180);
    glVertex2f(167, 174);
    glVertex2f(88, 140);
    glEnd();
    // circle in the middle
    float theta;
    glBegin(GL_POLYGON);
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
    for (int i = 0; i <= 360; i++) 
           theta = i * 3.142 / 180;
           glVertex2f(168 + 7 * cos(theta), 180 + 6.5 * sin(theta));
    
    glEnd();
    glPopMatrix();

【讨论】:

以上是关于像真正的风力涡轮机一样旋转物体的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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