glOrtho与gluOrtho2D 的作用

news2025/10/31 17:26:06

gluOrtho2D 函数设置二维正交裁剪区域。相当于调用 zNear = -1 且 zFar = 1 的 glOrtho 。

glOrtho定义二维正交投影矩阵，这个矩阵会把视图（摄像机）空间的坐标转换到一个裁剪空间，一言以蔽之：glOrtho定义了裁剪空间（Clip Space）

void WINAPI glOrtho(
   GLdouble left,
   GLdouble right,
   GLdouble bottom,
   GLdouble top,
   GLdouble zNear,
   GLdouble zFar
);

参数

left, right 指定可视空间的左边界和右边界

bottom, top 指定可视空间的下边界和上边界

zNear：距离较近的深度剪裁平面。

zFar：到更远深度剪裁平面的距离。

正交投影的裁剪空间如图：

我们写gl代码时候，glOrtho是用来指定屏幕绘制区域的逻辑坐标范围的，调用glOrtho后，我们代码中要传给着色器的顶点坐标值，就不再是规范化了的取值范围，不再是-1~1；而是我们自定义的一个范围，我们自己所绘制的图形的坐标必须设置在这个范围内，不然不能看到自己绘制的图形。

如果想把逻辑坐标范围变成规范化坐标（-1~1）只需要这样调用：

glOrtho(-1,1,-1,1,-1,1); 这样调用所产生的坐标系为：原点在中间 x：[-1,1],y：[-1,1]。

看来glOrtho同时也定义了原点（0，0）的方位。

例1我们这样调：glOrtho(0,100,0,100,-100,100);那么我们的坐标空间范围是：

x：[0,100]（x取0在最左边，x取100在最右边）

y：[0,100]（y为0在最下方bottom，y为100在最上方top）

因此得到原点在左下角

例2 glOrtho(100,0,100,0,-100,100);坐标空间范围是：

x：[0,100]（100最左边，0最右边）

y：[0,100]（100在最下方，0在最上方）

因此得到原点在右上角

例3 glOrtho(-100,100,-100,100,-100,100);坐标空间范围是：

x：[-100,100]（-100最左边，100最右边）

y：[-100,100]（-100在最下方，100在最上方）

因此得到原点在中心点

代码案例：

void render()
{

        //! 指定以下的操作针对投影矩阵
        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
        //! 将投影举证清空成单位矩阵
        glLoadIdentity();
		int WIDTH = 500;
		int HEIGHT = 500;
		glViewport(0, 0, WIDTH, HEIGHT);

        glOrtho(0,500, 500,0,-100,100);//左上角为原点
		//以0-500为坐标范围，画我们的坐标系空间矩形
		Vertex  viewRect[] =
		{
			{0,    0,     0,  0.5,  0.5,  0.5},
			{WIDTH,   0,     0,  0.5,  0.5,  0.5},
			{0,    HEIGHT,    0,  0.5,  0.5,  0.5},
			{WIDTH,  HEIGHT,    0,  0.5,  0.5,  0.5},
		};

		glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
		glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
		glVertexPointer(3, GL_FLOAT, sizeof(Vertex), viewRect);
		glColorPointer(3, GL_FLOAT, sizeof(Vertex), &viewRect[0].r);
		glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);

		//以0-500为坐标范围 画三角形
        Vertex  vertex[]  =   
        {
            {10,    10,     0,  1,  0,  0},//红色顶点 //左上角
            {490,   10,     0,  0,  1,  0},//绿色顶点 //右上角
            {250,    250,    0,  0,  0,  1},//蓝色顶点 //中心点
        };

        glColor3f(1,0,1);
        glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
        glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
        glVertexPointer(3,GL_FLOAT,sizeof(Vertex), vertex);
        glColorPointer(3,GL_FLOAT,sizeof(Vertex),&vertex[0].r);
        glDrawArrays(GL_LINE_LOOP,0,3);
		glLoadIdentity();

		//以-1-1为坐标范围 画三角形
		glOrtho(-1,1, -1, 1, -100, 100);//中心为原点
		Vertex  vertex1[] =
		{
			{-0.9,    -0.9,     0,  1,  0,  0},//红色顶点 //左下角
			{0.9,   -0.9,     0,  0,  1,  0},//绿色顶点 //右下角
			{0,    0,    0,  0,  0,  1},//蓝色顶点 中心点
		};
		glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
		glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
		glVertexPointer(3, GL_FLOAT, sizeof(Vertex), vertex1);
		glColorPointer(3, GL_FLOAT, sizeof(Vertex), &vertex1[0].r);
		glDrawArrays(GL_LINE_LOOP, 0, 3);
}

运行效果：灰色区域是我们的坐标范围x和y都是0-500，上面的三角形蓝色顶点坐标是（250，250），下面的三角形蓝色顶点坐标是（0，0），这两个点都在灰色矩形中心点