c++ QT opengl鼠标控制平移、缩放、绕点旋转

鼠标控制图形平移、缩放、绕自身点旋转

Hh酱！

3737人浏览 · 2023-08-22 15:43:09

Hh酱！ · 2023-08-22 15:43:09 发布

目的：实现鼠标控制正方形的平移、缩放、以及围绕自身某个点旋转。

要求：

坐标系固定在左下角
坐标系和正方形一起旋转，但不平移与缩放
鼠标左键平移正方形，右键旋转，滚轮缩放（放大与缩小）

步骤

编写绘制正方形与坐标系函数
在OpenGL窗口界面绘制
实现鼠标左键平移移动，右键旋转，滚轮缩放（放大与缩小）
设置正方形的旋转点，以及坐标系位置
将对应的鼠标事件应用到正方形与坐标系

实现：

步骤1：编写绘制正方形与坐标系函数（比较简单，就不贴代码了）

	drawObjects();
	drawaxis();

步骤2：在OpenGL窗口界面绘制
步骤5：将对应的鼠标事件应用到正方形与坐标系

void paintGL();
绘制OpenGL窗口界面。在这里绘制图形，并对图形设置了不同的变换。

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    int renderMode;
    glGetIntegerv(GL_RENDER_MODE, &renderMode);

    if (renderMode != GL_SELECT) {
        // Matrix setting
        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
        glLoadIdentity();
        const float aspect = static_cast<float>(width()) / height();
        gluPerspective(45.0, aspect, 1.0, 1000.0);
    }
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(0.0, 0.0, 10.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);

    glPushMatrix();
    glMultMatrixf(m_transform.constData());//对drawObjects()的图形进行平移，旋转
    glScalef(zscale,zscale,zscale);//缩放
    drawObjects();
    glPopMatrix();

    glPushMatrix();
    glTranslatef(-4, -3, 0);
    glMultMatrixf(axis_transform.constData());//对drawaxis()的图形进行旋转
    drawaxis();
    glPopMatrix();

步骤3：设置鼠标左键平移移动，右键旋转

mouseMoveEvent(QMouseEvent* ev);

    int dx = ev->x() - m_lastPos.x();
    int dy = ev->y() - m_lastPos.y();

    if(ev->buttons() & Qt::LeftButton)
    {
        translate(dx, dy);
    }
    else if(ev->buttons() & Qt::RightButton)
    {
        objects_rotate(dx, dy);
        axis_rotate(dx, dy);
    }
    m_lastPos = ev->pos();
    update();

步骤3：正方形的平移移动
translate(int dx, int dy);

	m_translation.setX(m_translation.x() + dx * 0.01);
    m_translation.setY(m_translation.y() - dy * 0.01);
    m_transform.setToIdentity();                       //将变换矩阵重置为单位矩阵
    m_transform.translate(m_translation);              //平移到正确的位置
    m_transform.rotate(QQuaternion::fromAxisAndAngle(1, 0, 0, m_rotation.x()/* + 1*/));//将旋转状态应用到平移中
    m_transform.rotate(QQuaternion::fromAxisAndAngle(0, 1, 0, m_rotation.y()/* + 1*/));

步骤3：坐标系的旋转
axis_rotate(int dx, int dy);

// 四元数： new_rotation = q * m_rotation * q逆          // q = xRot * yRot * zRot， 即 rotate()的参数
    axis_rotation.setX(axis_rotation.x() - dy);
    axis_rotation.setY(axis_rotation.y() - dx);
    QQuaternion xRot = QQuaternion::fromAxisAndAngle(1, 0, 0, axis_rotation.x());//绕(0,0,0)点与（1,0,0）点连线，即x轴，旋转角度m_rotation.x()
    QQuaternion yRot = QQuaternion::fromAxisAndAngle(0, 1, 0, axis_rotation.y());

    axis_transform.setToIdentity();
    axis_transform.rotate(xRot * yRot);

步骤3：正方形的旋转
objects_rotate(int dx, int dy);

	m_rotation.setX(m_rotation.x() - dy);
    m_rotation.setY(m_rotation.y() - dx);
    QQuaternion xRot = QQuaternion::fromAxisAndAngle(1, 0, 0, m_rotation.x());//绕(0,0,0)点与（1,0,0）点连线，即x轴，旋转角度m_rotation.x()
    QQuaternion yRot = QQuaternion::fromAxisAndAngle(0, 1, 0, m_rotation.y());
    m_transform.setToIdentity();
    m_transform.translate(m_translation); //将平移状态应用到旋转
    m_transform.rotate(xRot * yRot);//四元数相乘,表示两次旋转

步骤3：正方形的滚轮缩放（放大与缩小）
wheelEvent(QWheelEvent *ev);

	int delta = ev->delta();  // positive when wheel up, delta +/- 120 when wheel +/- 1
    if(zscale-delta*2.0*1e-3>0)
        zscale += delta*2.0*1e-3;
    update();

步骤4：设置正方形的旋转点，以及坐标系位置
qt opengl中想要绕着某个点旋转，主要思维是将图形平移到该点位置，进行旋转操作后，再对图形做逆平移。

    //*******设置坐标轴的旋转中心********
    float centre_x, centre_y;
    centre_x = -4;
    centre_y = -3;
    axis_translation.setX(centre_x);
    axis_translation.setY(centre_y);
    //******设置坐标轴的旋转中心*********
    axis_transform.translate(axis_translation);//平移到centre点的位置
    
    axis_transform.rotate(xRot * yRot);//旋转
    
    axis_translation.setX(-centre_x);
    axis_translation.setY(-centre_y);
    axis_transform.translate(axis_translation);//逆平移