OpenGL下的场景层次化渲染

目前使用VC6.0+OpenGL图形库已经逐渐成为开发3D应用程序的主流，但是在使用OpenGL图形库中会涉及到很多2D或者3D坐标，正确理解这些坐标的含义是使用OpenGL开发应用程序的前提，另外对于一个复杂的3D场景如果使用程序的手段来进行有效的渲染也是至关重要的。本文主要探讨这两个方面的问题。

　　1． 相关基础知识

　　要渲染真实世界的3D物体，首先必须了解OpenGL里面的坐标系统。OpenGL是使用顶点（Vertex）来描述几何物体的，最开始几何物体处于世界坐标之下，然后所有的顶点都通过模型视图变换、投影变换以及视口变换来转换为屏幕坐标。通过这种流水线似的作业，3D场景就可以在屏幕上展现出来了。
世界坐标系统遵循右手定则，即X轴是从左至右，Y轴由下至上，Z轴是垂直于屏幕由里到外。这样在OpenGL里面使用的坐标值都是在这样的一个座标系统之下定位的，然后通过一系列的变换转换为人眼坐标，进而最后转换为屏幕坐标（2D坐标）。

　　2． 场景的层次化渲染

　　对于一个复杂的场景，如果才能有效的进行渲染呢？这里就借助一个示例来进行说明。
例子是这样的，需要在一个SDI窗口下绘制如下的一个2D的货车（实际上在进行场景层次化渲染这方面，2D渲染的思路与3D渲染思路是一样的）



　　实现的思路首先应该是对这个货车分解几个独立的子实体：货车主体（前面那个大矩形）、货车主体车轮、拖车主体（后面的矩形）、拖车主体车轮。那么整个货车在运动的时候应该是以主货车为运动的主体，其他的子实体都对主货车做相对运动，这就好比是爸爸牵着儿子走路一样，整体上爸爸和儿子是一起往前走的，但是就局部来说，儿子可以绕爸爸做四周环绕运动。所以在利用OpenGL渲染比较复杂的3D物体时，首先要分清楚此3D物体的自由度的个数，然后分离出一个主体部分，其他部分只是对这个主体部分做相对运动即可。这样的思路在渲染复杂的机器人的时候也应用到了。