OpenGL Rotate, Translate, Push/Pop 问题答案

【问题标题】：OpenGL Rotate, Translate, Push/Pop questionOpenGL Rotate, Translate, Push/Pop 问题
【发布时间】：2011-06-18 00:49:39
【问题描述】：

我对 openGL 还很陌生，但我一直在为为什么这行不通而苦苦挣扎（不一定要解决问题，而只是想了解基础知识）

所以基本上这会绘制一个旋转的三角形网格。我想了解的是是否/如何删除 Push 和 Pop 操作。当我把它们拿出来时，会出现随机散射。我尝试在绘图完成后反转旋转，切换平移和旋转命令。我想我看到的方式是我应该能够避免推送/弹出，而是每次使用旋转来比上次增加几度，但我显然错过了一些东西。

【问题讨论】：

我相信你应该在一个单独的函数中旋转，比如 glutTimerFunc（如果你使用它作为你的框架）或你正在使用的 GUI 库提供的其他一些计时器函数。
为什么要避免push/pop？
我的推送弹出性能很差。当我移除推/弹出和旋转，并在实际位置绘制而不是平移时，速度快了 20 倍。

标签： opengl

【解决方案1】：

推送/弹出矩阵正在保存/恢复之前的矩阵。你无法避免这样做，因为你会累积平移和旋转。

记住：glTranslate 不定位东西。它构建一个平移矩阵并将其应用于 current 矩阵，无论是什么。所以如果你先平移，然后旋转，再平移，最后一次平移将在 rotated 空间中，而不是与旋转相同的空间。

【讨论】：

【解决方案2】：

OpenGL 保留一个内部转换矩阵堆栈。当您调用glPushMatrix() 时，它会将所有矩阵向下推一，复制列表顶部的矩阵。这使您可以将变换、旋转、缩放等应用到您的心脏内容，并且如果您在完成后调用 glPopMatrix() 来删除新调整的变换矩阵，那么 3D 世界的其余部分根本不会改变。

请注意，当我说 3D 世界的其余部分时，这包括下次主循环循环时的对象。如果您不调用 glPushMatrix() 然后调用 glPopMatrix() 您将永久改变世界，它将对您的对象产生（不可预测的）影响。

总而言之，请始终在转换的开始和结束时调用 glPushMatrix() 和 glPopMatrix()，除非您知道自己在做什么并希望对 3D 世界的其他部分产生影响。

【讨论】：

是的，我遇到了一些性能问题，在我正在搞砸的一些东西上使用大量推送弹出，并发现推送/弹出不是硬件加速导致我的问题，所以我很好奇如何在不使用两者的情况下完成。不过感谢您的解释，这对我慢慢增长的 openGL 知识来说是有意义的。
@rickJames 如果您有大量的推送/弹出，那么我假设您也有大量的 glBegin/glEnd，这更有可能是问题所在。 push/pop 没有硬件加速是有充分理由的，它们所做的只是改变一个指向不同矩阵的指针。
有很多开始/结束（超过 30k），但我也搞砸了使用 vetexPointer/colorPointer/drawArray 而不是明显的区别。删除推送/弹出有很大的改进。
@rickJames 开始/结束了。如果您正在绘制粒子或其他东西，最好将预先转换的位置放入顶点数组并使用 vertexPointer 在一个开始/结束时撕裂它们，而不是执行 push/translate/rotate/begin/end/pop每个项目。顺便说一句，我怀疑简单地删除推送/弹出会产生如此显着的效果。在您上面的一个 cmets 中，您提到您“删除了推送/弹出 和旋转” - 现在删除了旋转，是的，这会让你加快速度。这是你的意思吗？ ps 如果您回复，请使用@iforce2d，以便我收到通知。

【解决方案3】：

您需要反转 translate 和 rotate 命令（以相反的顺序）：

glTranslatef(xF, yF, 0);
glRotatef(angle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);                        

// draw

glRotatef(-angle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);                        
glTranslatef(-xF, -yF, 0);

正如@Nicol 在下面指出的那样，使用glPushMatrix/glPopMatrix 可能会更快，因为glRotatef 需要建立一个包含正弦和余弦的旋转矩阵。

更重要的是，由于浮点舍入错误，随后的旋转可能不是完全的标识。这意味着，如果您在内部循环中依赖此技术（如上所示），您可能会在整个绘图调用过程中累积一些大量浮点错误。

【讨论】：

-1 如果 OP 的对象偏离中心，那么 OP 肯定要先旋转，然后平移 - 否则他将围绕非质心旋转。
@user407462，我只是在复制他的代码——他先翻译，然后旋转，所以要撤消它，你需要先旋转，然后再翻译。（我假设他的代码按他的预期工作，他说确实如此。）
那行得通。我想我现在应该学到的教训是这些操作中的许多应该成对执行。感谢您的帮助！
@rickJames 如果你只做 push 和 pop 可能会更快。 glRotatef 需要进行正弦和余弦运算。 glPushMatrix 和 glPopMatrix 只是移动一个堆栈指针。