glPushMatrix（）和glPopMatrix（）如何使场景保持一致？

Question

我在网上发现了一些代码，它会在屏幕上移动一个框，然后在框到达屏幕末尾后重置它。
这是代码：

void display(void) {
  int sign = 1;
  if (lastFrameTime == 0) {
    /*
     * sets lastFrameTime to be the number of milliseconds since
     * Init() was called;
     */
    lastFrameTime = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME);
  }

  int now = glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME);
  int elapsedMilliseconds = now - lastFrameTime;
  float elapsedTime = float(elapsedMilliseconds) / 1000.0f;
  lastFrameTime = now;

  int windowWidth = glutGet(GLUT_WINDOW_WIDTH);

  if (boxX > windowWidth) {
    boxX -= windowWidth;
  }
  boxX += (sign)*256.0f * elapsedTime;

  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

  glPushMatrix();
  //creates a new matrix at the top that we can do things to?
  glTranslatef(boxX, 0.0f, 0.0f);

  /*
   * draw a "quad" (rectangle)
   */
  glBegin(GL_QUADS);
  glVertex2f(0.0f, 0.0f);
  glVertex2f(128.0f, 0.0f);
  glVertex2f(128.0f, 128.0f);
  glVertex2f(0.0f, 128.0f);
  glEnd();
  glPopMatrix();
  //pops that matrix off the stack so we can have a "clean" version to do something next time.?

  glutSwapBuffers();
}

现在，我理解glPushMatrix()和glPopMatrix()的方式是glPushMatrix()在堆栈上放置（或推送）一个新矩阵，供您执行操作，以便在弹出后它回来了你再次有一个“干净”的石板。这就是为什么，如果我在glPopMatrix()之后忽略glEnd()，我的方块似乎会加速而不是以恒定速度移动。

但是，我在glPushMatrix()和glPopMatrix()内所做的更改是如何保留的？当我使用glPushMatrix()并对顶部矩阵进行更改时，它会显示更改，但是当我使用glPopMatrix()时，是不是所有这些更改都消失了？当我再次恢复到“干净”的状态时，我的盒子如何在屏幕上移动？

如果我在进行更改后再次关闭矩阵，那么该翻译的状态如何记录？

Answer 1

glPushMatrix复制堆栈顶部的矩阵（您总是使用顶层矩阵）。您正在进行的任何其他转换都会修改此顶部矩阵，即重复的矩阵。当你glPopMatrix时，我们会回到原始矩阵。

例如，假设您想要画一辆汽车。你设置矩阵来绘制汽车车身，我们称之为M1。现在，你想画一个轮子。您可以计算M2 - 车轮正确显示所需的矩阵 - 或者，因为车轮相对于车身（因此，有一个矩阵M3，使M2 = M1 * M3 1}}）您修改M1。但是这辆车有4个轮子，你需要保留M1的副本。通过执行glPushMatrix来执行此操作，您可以通过执行glPopMatrix来获取副本。

当您在屏幕上绘制任何内容时，您将在对象空间中提供坐标。要真正显示某些内容，需要转换这些坐标。为此我们有一些矩阵。

在车轮示例中，您只有一个车轮几何体，但由于您使用的是不同的矩阵，因此将绘制四个车轮。 glPushMatrix和glPopMatrix仅适用于矩阵，实际顶点数据保留在GPU中，每个glVertex在此处发送另一个，并且无法删除。参见下图，矩阵仅用于将对象坐标转换为世界坐标（实际上，所有矩阵都可以推入堆栈）

Answer 2

OpenGL是一个绘图API。当你调用绘图函数时，在你发出绘图调用的那一刻，事情就会被绘制到帧缓冲区 - 实际上，OpenGL会在内部批量处理所有命令并按顺序处理它们。但是当OpenGL即将处理这些绘图调用时，它将绘制到帧缓冲区，并将矩阵设置为批处理中此特定位置的状态。

所以重新说一下：OpenGL不进行任何类型的场景管理，它只是按顺序绘制帧缓冲区以及发出绘图命令的方式。你发送一个三角形：OpenGL将转换并绘制它。内部没有场景。一旦理解了这一点，理解矩阵堆栈如何能够实现“神奇”就变得微不足道了。

Answer 3

它只是用于变换坐标的矩阵，由glPopMatrix恢复。不是整个帧缓冲。帧缓冲包含四边形的渲染，之后更改矩阵不会影响已渲染的任何内容。