IT数码 购物 网址 头条 软件 日历 阅读 图书馆
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
图片自动播放器
↓图片自动播放器↓
一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁
 
   -> Python知识库 -> Python利用OpenGL实现控制三维对象运动-天体运动仿真 -> 正文阅读

[Python知识库]Python利用OpenGL实现控制三维对象运动-天体运动仿真

算法机制

?

如上图所示,实现的是地球(绿色)围绕太阳(红色)公转,月亮(黄色)围绕地球转,同时地球也在自转的动画。具体原理如下:

?

首先初始化一块画布,开启深度测试,虽然当下视角看不到遮盖效果,但是在改变观测视角的情况下,还是有必要开启深度测试,避免天体之间的前后关系混乱。

利用到了openGL里的glMatrixMode(GL_PROJECTION)函数将矩阵设置成投影模式,满足绘图所需执行的矩阵变换,glLoadIdentity()函数将当前矩阵设为单位矩阵,因为在变换前需要将矩阵设置为单位矩阵,也用到了gluPerspective(GLdouble fovy,GLdouble aspect,GLdouble zNear,GLdouble zFar)透视投影的函数来设置 眼睛上下睁开的幅度 、实际窗口的横纵比、 近截面和远截面。以及glMatrixMode(GL_MODELVIEW)将矩阵设置成视图模式,满足绘图所需执行的矩阵变换。gluLookAt()来设置观测点坐标,观测物体坐标,以及观测方向。

在绘图函数draw()里,我定义一个全局变量day,来控制地球绕太阳旋转的角度,以及月亮绕地球旋转的角度,以及控制地球自转。太阳,地球和月亮是利用OpenGL里自带的画球函数glutWireSphere来绘制的。通过glRotatef()函数来设置天体绕中心天体旋转的角度,以及绕天体运动的轴,我选择的是都绕Z轴正方向旋转。glTranslatef()来使绘制的天体按设置的方向和距离平移。

main函数里,首先令变量day=100,然后每次调用draw函数时,变量day都加一,day大于等于360时,重新设置为零,通过不断的绘制图形以此来实现天体动态运动的效果。然而即使开启双缓冲区,即glutSwapBuffers()函数,我发现天体运动的速度还是过快,最后只好使用time.sleep()函数,来强制限制图形绘制显示的速度,最后实验效果较为理想。

代码

from OpenGL.GL import *

from OpenGL.GLUT import *

from OpenGL.raw.GLU import *

import time

def init():

??? glEnable(GL_DEPTH_TEST)

??? glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

??? glViewport(0, 0, 200, 200)? # 定义视区大小

??? glMatrixMode(GL_PROJECTION)

??? glLoadIdentity()

??? gluPerspective(60, 100 / 100, 1, 20)

??? glMatrixMode(GL_MODELVIEW)

??? glLoadIdentity()

??? gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0)

def draw():

??? global day

??? day = day + 1

??? if day >= 360:

??????? day = 0

??? glEnable(GL_DEPTH_TEST)

??? glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

??? # 太阳

??? glPushMatrix()

??? glColor3f(1.0, 0.0, 0.0)

??? glutWireSphere(1.0, 20, 16)

??? # 地球

??? glRotatef(day, 0.0, 0.0, 1.0)

??? glTranslatef(2.0, 0.0, 0.0)

??? glRotatef(day / 1 * 360, 0.0, 0.0, 1.0)

??? glPushMatrix()

??? glMatrixMode(GL_MODELVIEW)

??? glRotatef(60.0, 0.0, 1.0, 1.0)

??? glColor3f(0.0, 1.0, 0.0)

??? glutWireSphere(0.2, 10, 8)

??? glPopMatrix()

??? # 月亮

??? glRotatef(day / 30 * 360, 0.0, 0.0, 1.0)

??? glTranslatef(0.4, 0.0, 0.0)

??? glColor3f(1.0, 1.0, 0.0)

??? glutWireSphere(0.05, 10, 8)

??? glPopMatrix()

??? glutSwapBuffers()

??? glFlush

??? time.sleep(0.05)

if __name__ == "__main__":

??? day = 100

??? glutInit()? # 1. 初始化glut库

??? glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE | GLUT_DOUBLE)

??? glutInitWindowPosition(100, 100)

??? glutInitWindowSize(400, 400)

??? glutCreateWindow("run")

??? init()

??? glutDisplayFunc(draw)? # 3. 注册回调函数draw()

??? glutIdleFunc(draw)

??? glutMainLoop()

  Python知识库 最新文章
Python中String模块
【Python】 14-CVS文件操作
python的panda库读写文件
使用Nordic的nrf52840实现蓝牙DFU过程
【Python学习记录】numpy数组用法整理
Python学习笔记
python字符串和列表
python如何从txt文件中解析出有效的数据
Python编程从入门到实践自学/3.1-3.2
python变量
上一篇文章      下一篇文章      查看所有文章
加:2021-10-03 17:02:17  更:2021-10-03 17:03:43 
 
开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库 人工智能 区块链 大数据 移动开发 嵌入式 开发工具 数据结构与算法 开发测试 游戏开发 网络协议 系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑 笔记本 显卡 显示器 固态硬盘 硬盘 耳机 手机 iphone vivo oppo 小米 华为 单反 装机 图拉丁

360图书馆 购物 三丰科技 阅读网 日历 万年历 2024年11日历 -2024/11/15 17:58:40-

图片自动播放器
↓图片自动播放器↓
TxT小说阅读器
↓语音阅读,小说下载,古典文学↓
一键清除垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
  网站联系: qq:121756557 email:121756557@qq.com  IT数码