如何在 OpenGL 中将矩阵渲染为立方体？

Question

我正在尝试使用 openGL 创建一个魔方。在每个单独部分的代码中，我想使用矩阵在 x、y、z 周围绘制一个立方体。我想知道使用glMultMatrix 处理后如何绘制立方体？谢谢！

class Piece:

    def __init__(self, x, y, z, position):
        self.x = x
        self.y = y
        self.z = z
        self.matrix = position

    def draw(self, axis, slice, dir):

        glPushMatrix()

        glMultMatrixf(self.matrix)

        glBegin(GL_QUADS)

        #
        # What would go here to draw a cube based off of self.matrix?
        # 

        glEnd()

        glPopMatrix()

Answer 1

您只需渲染以(0,0,0) 为中心的轴对齐立方体，因此一组4*6=24 glVertex 调用与+/-1.0 或任何不同大小的组合。您可以从此示例中提取顶点（在较新的 api 中）

• complete GL+GLSL+VAO/VBO C++ example

所以代码是（C++）：

const GLfloat vao_pos[]=
    {
//  x    y    z     //ix
    -1.0,+1.0,-1.0, //0
    +1.0,+1.0,-1.0, //1
    +1.0,-1.0,-1.0, //2
    -1.0,-1.0,-1.0, //3

    -1.0,-1.0,+1.0, //4
    +1.0,-1.0,+1.0, //5
    +1.0,+1.0,+1.0, //6
    -1.0,+1.0,+1.0, //7
    };

const GLuint vao_ix[]=
    {
    0,1,2,3,
    4,5,6,7,
    3,2,5,4,
    2,1,6,5,
    1,0,7,6,
    0,3,4,7,
    };

glBegin(GL_QUADS);
for (int i=0;i<24;i++) glVertex3dv(vao_pos+3*vao_ix[i]);
glEnd();

或者这个：

const GLfloat vao_pos[]=
    {
//  x    y    z     //ix
    -1.0,+1.0,-1.0, //0
    +1.0,+1.0,-1.0, //1
    +1.0,-1.0,-1.0, //2
    -1.0,-1.0,-1.0, //3

    -1.0,-1.0,+1.0, //4
    +1.0,-1.0,+1.0, //5
    +1.0,+1.0,+1.0, //6
    -1.0,+1.0,+1.0, //7

    -1.0,-1.0,-1.0, //3
    +1.0,-1.0,-1.0, //2
    +1.0,-1.0,+1.0, //5
    -1.0,-1.0,+1.0, //4

    +1.0,-1.0,-1.0, //2
    +1.0,+1.0,-1.0, //1
    +1.0,+1.0,+1.0, //6
    +1.0,-1.0,+1.0, //5

    +1.0,+1.0,-1.0, //1
    -1.0,+1.0,-1.0, //0
    -1.0,+1.0,+1.0, //7
    +1.0,+1.0,+1.0, //6

    -1.0,+1.0,-1.0, //0
    -1.0,-1.0,-1.0, //3
    -1.0,-1.0,+1.0, //4
    -1.0,+1.0,+1.0, //7
    };

glBegin(GL_QUADS);
for (int i=0;i<24*3;i+=3) glVertex3dv(vao_pos+i);
glEnd();

所以只需将它移植到 python（我不在 python 中编码）它实际上只是一个数组和一个循环......你也可以在没有循环的情况下对 24 个 glVertex 调用进行硬编码......

Answer 2

魔方可以由 3x3x3 立方体的 3 维数组组织。旋转立方体的切片似乎很容易，但请注意，如果切片旋转，立方体的位置会发生变化并且必须重新组织。不仅位置发生变化，（旋转的）单个立方体的方向也发生变化。

看看这个 rabbid 的回答， https://stackoverflow.com/a/54953213/7977581

它非常具有描述性。他还用 Python 解释了它。