在pyOpenGL中对齐单个对象以创建更大的聚合对象

Question

我尝试在PyOpenGL中使用圆环体、圆柱体和长方体的组合来创建一个关键对象。我可以将这三个单独的对象分别放在窗口的中心，但是当我试图将所有这些对象合并到一个窗口中时，我无法做到这一点。你知道吗

这是密码。你知道吗

import pygame
from pygame.locals import *
from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GLU import *
from OpenGL.GLUT import *

vertices = (
    (0.75, -0.25, -0.5),
    (0.75, 0.25, -0.5),
    (-0.75, 0.25, -0.5),
    (-0.75, -0.25, -0.5),
    (0.75, -0.25, 0.5),
    (0.75, 0.25, 0.5),
    (-0.75, -0.25, 0.5),
    (-0.75, 0.25, 0.5),
    )

edges = (
    (0,1),
    (0,3),
    (0,4),
    (2,1),
    (2,3),
    (2,7),
    (6,3),
    (6,4),
    (6,7),
    (5,1),
    (5,4),
    (5,7),
    )

surfaces = (
    (0,1,2,3),
    (3,2,7,6),
    (6,7,5,4),
    (4,5,1,0),
    (1,5,7,2),
    (4,0,3,6),
    )

colors = (
    (1,0,0),
    (0,1,0),
    (0,0,1),
    (0,0,0),
    (1,1,1),
    (0,1,1),
    )

def draw_cuboid():
    glBegin(GL_QUADS)
    for surface in surfaces:
        x = 0
        for vertex in surface:
            x+=1
            glColor3fv(colors[x])
            glVertex3fv(vertices[vertex])
    glEnd()

    glBegin(GL_LINES)
    for egde in edges:
        for vertex in egde:
            glVertex3fv(vertices[vertex])
    glEnd()

def draw_cylinder():
    glRotatef(1, 1, 1.25, 12.5)
    glColor3f(1.0, 1.0, 0.0)
    quadratic = gluNewQuadric()
    gluQuadricNormals(quadratic, GLU_SMOOTH)
    gluQuadricTexture(quadratic, GL_TRUE)
    gluCylinder(quadratic, 0.15, 0.15, 2.5, 32, 32)

def draw_torus():
    glColor3f(0.0, 1.0, 0.0)
    glutWireTorus(0.2, 0.8, 50, 50)

def main():
    pygame.init()
    glutInit()
    display = (800,600)
    pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF|OPENGL)

    gluPerspective(75, (display[0]/display[1]), 0.1, 50.0)

    glTranslatef(0.0, 0.0, -5)

    while True:
        for event in pygame.event.get():
            if event.type == pygame.QUIT:
                pygame.quit()
                quit()

            if event.type == pygame.KEYDOWN:
                if event.key == pygame.K_LEFT:
                    glTranslatef(-0.5, 0, 0)
                if event.key == pygame.K_RIGHT:
                    glTranslatef(0.5, 0, 0)

                if event.key == pygame.K_UP:
                    glTranslatef(0, 0.5, 0)
                if event.key == pygame.K_DOWN:
                    glTranslatef(0, -0.5, 0)

                if event.key == pygame.K_SPACE:
                    glRotatef(5, 0, 1, 0)   

            if event.type == pygame.MOUSEBUTTONDOWN:
                if event.button == 4:
                    glTranslatef(0, 0, 1.0)
                if event.button == 5:
                    glTranslatef(0, 0, -1.0)


        glRotatef(1, 3, 1, 1)
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
        draw_cuboid()
        draw_torus()
        draw_cylinder()
        pygame.display.flip()
        pygame.time.wait(10)

main()

我得到的结果如下。 output

如您所见，这三个对象都是从窗口中心生成的。你知道吗

1. 我如何改变它们的位置来得到一个像键一样的物体，即圆柱体（在y轴上对齐）在中心，圆环在其顶部，长方体在另一端的顶端？你知道吗
2. 如何使该键与y轴对齐（默认情况下保持不变而不旋转），并且通过按空格键，可以启动/停止整个对象沿y轴的旋转？你知道吗

Answer 1

像^{}、^{}和^{}这样的矩阵运算定义了一个矩阵，并将当前矩阵乘以新矩阵。
如果必须对对象应用变换，则可以将模型矩阵乘以当前矩阵。如果此变换只应用于单个对象，则在绘制对象后，逆模型矩阵可以乘以当前矩阵。这将撤消转换。
但这并不是我们想要的方法。你知道吗

通常的方法是在模型转换之前存储当前矩阵，在绘制对象之后恢复当前矩阵。因此，Legacy OpenGL矩阵被组织在一个堆栈上。存储当前矩阵时，可以将其推送到堆栈上。要还原它，可以从堆栈中弹出它。你知道吗

使用^{}/^{}存储和还原当前矩阵。e、 g.：

glRotatef(1, 3, 1, 1)
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

glPushMatrix()
glTranslate(0.9, 0, 2)
draw_cuboid()
glPopMatrix()

glPushMatrix()
glRotate(90,1,0,0)
glTranslate(0,-1,0)
draw_torus()
glPopMatrix()

glPushMatrix()
draw_cylinder()
glPopMatrix()

pygame.display.flip()

注意，这样就没有必要以相反的顺序实现逆矩阵运算，因为glPopMatrix总是与glPushMatrix相反。你知道吗

进一步注意，有多个不同的电流矩阵（见^{}）。首先通过模型视图矩阵（GL_MODELVIEW）变换Ecah顶点坐标。然后用（GL_PROJECTION）投影矩阵对其进行变换。你知道吗

建议将透视投影矩阵（^{}）设置为GL_PROJECTION矩阵，将视图和模型矩阵设置为GL_MODELVIEW矩阵：

display = (800,600)
pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF|OPENGL)

glMatrixMode(GL_PROJECTION)
gluPerspective(75, (display[0]/display[1]), 0.1, 50.0)

glMatrixMode(GL_MODELVIEW)
glTranslatef(0, 0, -5)