在 OpenGL 中使用变换创建动画

OpenGL 是一个强大的图形库，可用于创建各种类型的动画。变换是 OpenGL 中一种非常有用和强大的特性，可以用来创建各种动画效果。本文将介绍如何在 OpenGL 中使用变换创建动画。

什么是变换？

在 OpenGL 中，变换是一种将对象从一个位置、大小或方向移动到另一个位置、大小或方向的过程。变换可以分为三种类型：平移、旋转和缩放。

平移是指将对象从一个位置移动到另一个位置，旋转是指将对象从一个方向旋转到另一个方向，而缩放是指将对象的大小从一个值缩放到另一个值。

在 OpenGL 中，变换是通过一系列矩阵运算来实现的。这些矩阵包括模型矩阵、视图矩阵和投影矩阵。模型矩阵用于将对象从其本地坐标系转换为世界坐标系，视图矩阵用于将对象从世界坐标系转换为相机坐标系，而投影矩阵用于将对象从相机坐标系转换为裁剪空间。

如何使用变换创建动画？

要在 OpenGL 中使用变换创建动画，可以通过不断更新模型矩阵来实现。例如，可以将一个对象从左侧平移到右侧，就需要更新模型矩阵，将其从初始位置平移到目标位置。

以下是一个使用平移变换创建动画的示例代码片段：

// 定义初始位置和目标位置
glm::vec3 initialPosition = glm::vec3(-1.0f, 0.0f, 0.0f);
glm::vec3 targetPosition = glm::vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f);

// 定义动画持续时间和当前时间
float animationDuration = 2.0f; // 2 秒
float currentTime = 0.0f;

// 循环渲染场景
while (!glfwWindowShouldClose(window))
{
    // 计算动画完成百分比
    float animationProgress = currentTime / animationDuration;

    // 如果动画已完成，则重置时间
    if (animationProgress >= 1.0f)
    {
        currentTime = 0.0f;
    }

    // 计算当前位置并更新模型矩阵
    glm::vec3 currentPosition = glm::mix(initialPosition, targetPosition, animationProgress);
    glm::mat4 modelMatrix = glm::translate(glm::mat4(1.0f), currentPosition);

    // 将模型矩阵传递给着色器程序
    shaderProgram.setUniformMatrix4fv("modelMatrix", modelMatrix);

    // 绘制场景
    // ...

    // 更新时间
    float deltaTime = // 计算时间差
    currentTime += deltaTime;
}

在上述示例代码中，我们使用 glm 库中的 mix 函数计算当前位置，该函数将初始位置和目标位置根据动画完成百分比进行线性插值（Lerp）计算。然后，我们使用 glm 库中的 translate 函数创建包含平移变换的模型矩阵，并将其传递给着色器程序。

总结

变换是 OpenGL 中一种非常有用和强大的特性，可以用于创建各种动画效果。在本文中，我们介绍了变换的概念、类型以及如何使用变换创建动画。希望这篇文章能对你了解 OpenGL 中的变换有所帮助！