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1、,计算机图形学,杨 武 影像科学与技术实验室 东南大学计算机学院 ,2,第三章 输入与交互,3,第三章之第一节 简 介,4,基本内容,常见的输入设备 物理设备 逻辑设备 输入模式 事件驱动的输入 光滑动画中的双缓存 用GLUT进行事件输入编程,6,图形输入设备,输入设备可以用下述两种属性中的一种进行描述 物理属性 鼠标 键盘 跟踪球 逻辑属性 设备通过API返回给程序的内容是什么？ 位置 对象标识,7,物理设备,mouse,trackball,light pen,data tablet,joy stick,space ball,8,输入值,数据板等类似设备直接向操作系统返回位置 类似于鼠标、跟
2、踪球以及游戏操纵杆等设备向操作系统返回一个步进输入(即速度) 必须把这些输入累加在一起得到一个绝对位置 鼠标滚轮的旋转 跟踪球的滚动 难以得到绝对位置 输入可能相当敏感,9,逻辑设备,考虑 C与 C+ 代码 C+: cin x; C: scanf (“%d”, 输入设备是什么? 键盘、文件、 不管物理设备是什么，程序得到一个数(int)作为输入,10,图形逻辑设备,在GKS和PHIGS中，定义了六种逻辑输入： 定位: 返回一个位置 拾取:返回对象的标识ID 字符串: 返回字符串 笔划: 返回位置数组 定值: 返回浮点数 选择: 返回n项中的一项,11,输入模式,如何以及何时获取输入？ 触发器(
3、trigger) 向操作系统发送一个信息 鼠标上的按钮、键盘上的键 测量值 当触发后，输入设备向系统返回信息 鼠标返回位置信息 键盘返回ASCII代码 请求(主动)或者事件(被动),12,请求模式,只有当用户触发了设备后，输入才提供给程序 典型例子：键盘输入,13,采样模式,程序需要输入函数调用时，输入设备立刻返回测量值 要求之前已经将输入数据存入缓存,14,事件模式,绝大部分系统具有多个输入设备，每个设备都可能被用户在任意时间触发 每个触发生成一个事件，事件的测量值放到事件队列中，用户程序检查该队列,15,事件类型,窗口：改变尺寸、重新显示、缩成图标 鼠标：点击一个或多个按钮，移动 键盘：按
4、下或释放某个键 空闲：“没有事件” 可以定义如果队列中没有其它事件就可以进行的某种操作,16,回调,回调是事件驱动输入方式的程序界面 为图形系统可以识别的每种类型事件定义一个回调函数 当相应的事件出现时，就会自动执行用户指定的函数 GLUT示例: glutMouseFunc(mymouse),鼠标回调函数,17,GLUT 中的回调函数,GLUT识别在各种窗口系统(Windows, X,Macintosh)中都有的一组事件 glutDisplayFunc glutMouseFunc glutReshapeFunc glutKeyboardFunc glutIdleFunc glutMotionF
5、unc, glutPassiveMotionFunc,18,GLUT 中的事件循环,记住: 在任何利用GLUT的程序中，main()的最后一行实质语句必须是 glutMainLoop(); 这条语句使得程序进入一个无穷的事件循环 每经过事件循环一次，GLUT进行下述操作 查看事件队列中的事件 对于在队列中的每个事件，如果定义了相应的回调函数，GLUT就执行这个回调函数 如果对该事件没有定义回调函数，那么就忽略该事件,19,显示回调函数,只要GLUT确定需要刷新窗口，那么就会执行显示回调函数，例如 第一次打开窗口 窗口形状改变 重新露出窗口 用户程序决定需要改变显示内容 在 main()中 gl
6、utDisplayFunc(mydisplay) 确定要执行的显示回调函数 每个GLUT程序都必须有一个显示回调函数，必要时可以设置为空函数,20,标识重新显示,许多事件都会导致调用显示回调函数 这会导致遍历一次事件循环的过程中多次执行显示回调函数 可以用下列方法避免这个问题 glutPostRedisplay(); 这条语句设置一个标志 当事件循环结束时，GLUT会检查是否设置了上述标志 如果设置了标志，那么就会执行显示回调函数,21,空闲回调的应用,当在事件队列中没有事件时，就执行该回调函数 glutIdleFunc(myidle) 动画中非常有用,void myidle() /* cha
7、nge something */ t += dt glutPostRedisplay(); void mydisplay() glClear(); /* 根据 t 绘制图形 */ glutSwapBuffers(); ,22,全局变量的应用,所有GLUT回调函数的调用形式是固定的 void mydisplay() void mymouse(GLint button, GLint state, GLint x, GLint y) 为了向回调函数传递信息，必须应用全局变量,float t; /*全局变量 */ void mydisplay() /* 根据 t 绘制图形 */ ,23,动画,当通过显
8、示回调函数重新绘制显示结果时，我们通常会首先清除整个窗口： glClear() 然后再绘制已发生了变化的显示结果 问题：帧缓冲区中的信息在显示器上的显示结果出现了错位 图形系统可以同时向显存中写入内容和从中读出内容,24,双缓存,不只用一个颜色缓冲区，而是应用两个缓冲区 前缓冲区: ：显示它的内容，但不向它写入内容 后缓冲区：写入内容，不显示 程序在main()中请求使用双缓存 glutInitDisplayMode(GL_RGB | GL_DOUBLE) 在显示回调函数结束之前，交换两个缓冲区,void mydisplay() glClear(); /* 绘制图形 */ glutSwapBuffers(); ,
