glOrtho()函式和glViewport()函式的理解
glOrtho是建立一個正交平行的視景體。 一般用於物體不會因為離螢幕的遠近而產生大小的變換的情況。比如，常用的工程中的製圖等。需要比較精確的顯示。 而作為它的對立情況, glFrustum則產生一個透視投影。這是一種模擬真是生活中，人們視野觀測物體的真實情況。例如：觀察兩條平行的火車到，在過了很遠之後，這兩條鐵軌是會相交於一處的。還有，離眼睛近的物體看起來大一些，遠的物體看起來小一些。
glOrtho(left, right, bottom, top, near, far)， left表示視景體左面的座標，right表示右面的座標，bottom表示下面的，top表示上面的。這個函式簡單理解起來，就是一個物體擺在那裡，你怎麼去擷取他。這裡，我們先拋開glViewport函式不看。先單獨理解glOrtho的功能。 假設有一個球體，半徑為1，圓心在(0, 0, 0)，那麼，我們設定glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5, 1.5, -10, 10);就表示用一個寬高都是3的框框把這個球體整個都裝了進來。 如果設定glOrtho(0.0, 1.5, -1.5, 1.5, -10, 10);就表示用一個寬是1.5， 高是3的框框把整個球體的右面裝進來;如果設定glOrtho(0.0, 1.5, 0.0, 1.5, -10, 10)；就表示用一個寬和高都是1.5的框框把球體的右上角裝了進來。上述三種情況可以見圖：
從上述三種情況，我們可以大致瞭解glOrtho函式的用法。glOrtho函式只是負責使用什麼樣的視景體來擷取影象，並不負責使用某種規則把影象呈現在螢幕上。
glViewport主要完成這樣的功能。它負責把視景體擷取的影象按照怎樣的高和寬顯示到螢幕上。
比如：如果我們使用glut庫建立一個窗體:glutInitWindowSize(500, 500); 然後使用glutReshapeFunc(reshape); reshape程式碼如下：
void reshape(int width, int height)
{
glViewport(0, 0, (GLsizei)width, (GLsizei)height);
glMatrixModel(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5, 1.5, -10, 10);
....
}
這樣是可以看到一個正常的球體的。但是，如果我們建立窗體時glutInitWindowSize(800, 500),那麼看到的影象就是變形的。上述情況見圖。
因為我們是用一個正方形截面的視景體擷取的影象，但是拉伸到螢幕上顯示的時候，就變成了glViewport(0, 0, 800, 500);也就是顯示屏變寬了， 倒是顯示的時候把一個正方形的影象“活生生的給拉寬了”。就會產生變形。這樣，就需要我們調整我們的OpenGL顯示屏了。我們可以不用800那麼寬，因為我們是用的正方形的視景體，所以雖然窗體是800寬，但是我們只用其中的500就夠了。修改一下程式。
void reshape(int width, int height)
{
int dis = width < height ? width : height;
glViewport(0, 0, dis, dis); /*這裡dis應該是500*/
glMatrixModel(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5, 1.5, -10, 10);
.....
}
OK。如果你能看明白我寫的內容。你可能對glViewport函式有個大致的瞭解。
不過，我們採用上面的辦法，就是隻使用了原來螢幕的一部分（寬度從501到800我們沒有用來顯示影象）。如果我們想用整個OpenGL螢幕顯示影象，但是又不使影象變形怎麼辦？
那就只能修改glOrtho函數了。也就是說，我們使用一個和窗體一樣比例的視景體（而不再是正方形的視景體）來擷取影象。例如，對於(800, 500)的窗體，我們使用glOrtho(-1.5 * 800/500, 1.5 * 800/500, -1.5, 1.5, -10, 10)，就是擷取的時候，我們就使用一個“扁扁”的視景體擷取，那麼，顯示的到OpenGL螢幕時(800, 500)，我們只要正常把這個扁扁的擷取影象顯示（扁扁的擷取影象是指整個擷取的影象，包括球形四周的黑色部分。 球形還是正常圓形的），就可以了。如：
void reshape(int width , int height)
{
glViewport(width, height); //按照窗體大小製作OpenGL螢幕
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
if (width <= height)
glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5 * (GLfloat)height/(GLfloat)width, 1.5 * (GLfloat)height/(GLfloat)width, -10.0, 10.0);
else
glOrtho(-1.5*(GLfloat)width/(GLfloat)height, 1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -1.5, 1.5, -10.0, 10.0);
....
}
另外，關於glViewport()函式，我們還可以用來調整影象的解析度。例如，保持目前的窗體大小不變，我們如果用這個size來只顯示整個物體的一部分，那麼影象的解析度就必然會增大。例如：
void reshape(int w, int h)
{
glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
if (w <= h)
glOrtho(0, 1.5, 0, 1.5 * (GLfloat)h/(GLfloat)w, -10.0, 10.0);
else
glOrtho(0, 1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, 0, 1.5, -10.0, 10.0);
}
可以把解析度擴大4倍。
而如果再修改一下glViewport(0, 0, 2 * (GLsizei)w, 2 * (GLsizei)h); 則可以把解析度擴大16倍。
完整的測試程式：
/*Build on ubuntu 9.04*/
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glu.h>
#include <GL/glut.h>
void init(void)
{
GLfloat mat_specular[] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};
GLfloat mat_shininess[] = {50.0};
GLfloat light_position[] = {1.0, 1.0f, 1.0, 0.0};
GLfloat white_light[] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0};
GLfloat lmodel_ambient[] = {0.1, 0.1, 0.1, 1.0};
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
glShadeModel(GL_SMOOTH);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, white_light);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, white_light);
glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, lmodel_ambient);
glEnable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_LIGHT0);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
}
void display(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glutSolidSphere(1.0, 20, 16);
glFlush();
}
void reshape(int w, int h)
{
glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
if (w <= h)
glOrtho(-1.5, 1.5, -1.5 * (GLfloat)h/(GLfloat)w, 1.5 * (GLfloat)h/(GLfloat)w, -10.0, 10.0);
else
glOrtho(-1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, 1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -1.5, 1.5, -10.0, 10.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}
int main(int argc, char **argv)
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
glutInitWindowSize(500, 500);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutCreateWindow(argv[0]);
init();
glutDisplayFunc(display);
glutReshapeFunc(reshape);
glutMainLoop();
return 0;
}
/*CMakeLists.txt*/
PROJECT(s5)
CMAKE_MINIMUM_REQUIRED(VERSION 2.6)
ADD_EXECUTABLE(s5 main.cpp)
FIND_PACKAGE(OpenGL)
FIND_PACKAGE(GLUT)
IF(OPENGL_FOUND)
INCLUDE_DIRECTORIES(${OPENGL_INCLUDE_DIR})
TARGET_LINK_LIBRARIES(${PROJECT_NAME} ${OPENGL_LIBRARIES})
ELSE(OPENGL_FOUND)
MESSAGE(FATAL_ERROR "OpenGL not found")
ENDIF(OPENGL_FOUND)
IF(GLUT_FOUND)
INCLUDE_DIRECTORIES(${GLUT_INCLUDE_DIR})
TARGET_LINK_LIBRARIES(${PROJECT_NAME} ${GLUT_LIBRARIES})
ELSE(GLUT_FOUND)
ENDIF(GLUT_FOUND)