Python Pyglet 3D模块（1）

标签：pyglet 10 函数 glVertex3f Python Pyglet cam GL 3D

一.Pyglet库介绍、安装以及导入

大家好啊，今天我们就来到一起新的课程，在这次课程里，我们需要用python的第三方模块pyglet模块制作各种3D场景，以及到最后的Minecraft。

首先是安装pyglet库，这里如果有conda或anaconda直接用conda或anaconda窗口去安装即可：

conda install pyglet==1.2.4

注意我这里填1.2.4是因为我的python版本只适配1.2.4版本的pyglet 。如果不像我这样有conda或anaconda，就可以使用cmd或python终端安装。

cmd安装：

cd 你的python目录下的Lib/site-packages文件夹
pip install pyglet==你的python适配的pyglet版本

python终端安装：

pip install pyglet==你的python适配的pyglet版本

其次，我们需要导入这个模块，再导入的时候需要注意，有的模块的模块名比较长所以我们在导入这些模块的时候会使用from ... import ...的方法去导入：

import pyglet
from pyglet.gl import * 
from pyglet.gl.glu import *
from pyglet.window import key

这里的gl模块和glu模块是我们创建3D对象的基础，window模块则是用来创建窗口、对窗口进行操作以及检测按键等。

创建pyglet窗口：

WIDTH=800
HEIGHT=600
window=pyglet.window.Window(WIDTH,HEIGHT)

然后，如果想要运行，就必须要用到pyglet.app模块了：

pyglet.app.run()

二.Pyglet函数介绍

1.glMatrixMode函数

这个函数是用来设置当前矩阵的类型的，这个函数有一个mode参数，分为两种：1.GL_MODELVIEW（模型视图矩阵）

2.GL_PROJECTION （投影矩阵）

glMatrixMode函数格式：

glMatrixMode(mode)

2.glLoadIdentity函数

这个函数将当前矩阵重置为单位矩阵，用于将当前矩阵设置为初始状态。

glLoadIdentity函数格式：

glLoadIdentity()

3.glFrustum函数

这个函数定义一个透视投影矩阵，指定了视景体（能看到的地方）的六个裁剪面。

left:最左边

right:最右边

bottom:最下边

top:最上边

near:最近

far:最远

glFrustum函数格式：

glFrustum(left,right,bottom,top,near,far)

4.gluPerspective函数

这个函数用于设置透视投影矩阵，指定了视场的垂直视角、宽高比、近裁剪面和远裁剪面。

gluPerspective函数格式：

gluPerspective(fovy,aspect,zNear,zFar)

5.glViewport函数

这个函数用于设置视口，定义窗口中用于绘制的区域。

glViewport函数格式：

glViewport(x,y,width,height)

7.glClear函数

这个函数用于清空指定的缓冲区，可以清空颜色缓冲区、深度缓冲区、模板缓冲区等。

mask:指定缓冲区

glClear函数格式：

glClear(mask)

8.gluLookAt函数

这个函数是一个很重要的函数，我们需要利用这个函数来制作可以控制的3D相机。这个函数用于定义一个观察矩阵，指定相机的位置、观察点的位置和相机的朝向。

gluLookAt函数格式：

gluLookAt(eyeX,eyeY,eyeZ,centerX,centerY,centerZ,upX,upY,upZ)

9.glFlush函数

这个函数就像是python pygame模块中的flip函数和update函数，用于强制将缓冲区中的绘制命令立即执行，也就是将缓冲区的图像绘制到屏幕上。

glFlush函数格式：

glFlush()

10.glVertex3f函数

指定点、线段和多边形的顶点。3个参数分别是x, y, z坐标。通过反复调用这个函数, 就可以绘制出任何几何图形。

glVertex3f函数格式：

glVertex3f(x,y,z)

11.glBegin函数和glEnd函数

这两个函数用于指定多边形、线段的开始和结束。开始时调用glBegin函数，结束时调用glEnd函数。

glBegin函数格式：

glBegin(mode)

glEnd函数格式：

glEnd()

mode参数的值有：GL_POINTS，GL_LINES，GL_LINE_LOOP，GL_TRIANGLES，GL_QUADS和GL_POLYGON等。这里的GL_POLYGON用于绘制正方体的各个面。

12.glColor3f函数和glColor4f函数

glColor3f函数可以设置图形颜色，其中r、g、b的值为0-1。glColor4f函数多了一个alpha参数，用于指定图形的透明度范围为0-1。

glColor3f函数格式：

glColor3f(r,g,b)

glColor4f函数格式：

glColor4f(r,g,b,alpha)

注意在使用glColor4f函数的时候需要调用glEnable函数和glBlendFunc函数：

glEnable(GL_BLEND)
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)

13.抗锯齿

在创建窗口的时候将代码改成如下即可：

conf = pyglet.gl.Config(sample_buffers=1, samples=4, depth_size=1)
window = pyglet.window.Window(height=HEIGHT, width=WIDTH,config=conf)

14.on_draw函数和@window.event

上面有关绘制的程序都必须放在on_draw函数里面，注意函数名必须是on_draw，否则无法绑定。在定义on_draw函数前面需要加一个@window.event，否则会什么都显示不出来。

on_draw函数格式：

def on_draw():

pass

三.示例代码

绘制彩色长方体。

代码：

import pyglet
from pyglet.gl import *
from pyglet.gl.glu import *
from pyglet.window import key

WIDTH=400;HEIGHT=400
cam_x=0;cam_y=0;cam_z=-5
conf = pyglet.gl.Config(sample_buffers=1, samples=4,depth_size=1)
window = pyglet.window.Window(height=HEIGHT, width=WIDTH,
                              config=conf)

@window.event
def on_draw():
    glMatrixMode(GL_PROJECTION)  
    glLoadIdentity()

    glFrustum(-5, 5, -5, 5, 2, 1000)

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW)  
    glLoadIdentity()

    glViewport(0, 0, WIDTH,HEIGHT)

    window.clear()
    glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT) 
 

    gluLookAt(cam_x,cam_y,cam_z,cam_x,cam_y,100000,0,1,0)
    glColor4f(0.5, 0.5, 1, 0.5)
    glBegin(GL_POLYGON)
    glVertex3f(10,10,10)
    glVertex3f(0,10,10)
    glVertex3f(0,0,10)
    glVertex3f(10,0,10)
    glEnd()

    glColor4f(0.5, 1, 0, 0.5)
    glBegin(GL_POLYGON)
    glVertex3f(10, 10, 0)
    glVertex3f(0, 10, 0)
    glVertex3f(0, 0, 0)
    glVertex3f(10, 0, 0)
    glEnd()

    glColor4f(1, 0.5, 1, 0.5)
    glBegin(GL_POLYGON)
    glVertex3f(10, 0, 10)
    glVertex3f(0, 0, 10)
    glVertex3f(0, 0, 0)
    glVertex3f(10, 0, 0)
    glEnd()

    glColor4f(0.5, 1, 1, 0.5)
    glBegin(GL_POLYGON)
    glVertex3f(10, 10, 10)
    glVertex3f(0, 10, 10)
    glVertex3f(0, 10, 0)
    glVertex3f(10, 10, 0)
    glEnd()

    glColor4f(0.8, 0.5, 1, 0.5)
    glBegin(GL_POLYGON)
    glVertex3f(10, 10, 10)
    glVertex3f(10, 10, 0)
    glVertex3f(10, 0, 0)
    glVertex3f(10, 0, 10)
    glEnd()

    glColor4f(1, 0.5, 0.5, 0.5)
    glBegin(GL_POLYGON)
    glVertex3f(0, 10, 10)
    glVertex3f(0, 10, 0)
    glVertex3f(0, 0, 0)
    glVertex3f(0, 0, 10)
    glEnd()

    glFlush()

@window.event
def on_key_press(k,m): 
    global cam_x,cam_y,cam_z
    if k==key.DOWN:
        cam_y-=1
    elif k==key.UP:
        cam_y+=1
    elif k==key.LEFT: 
        cam_x-=1
    elif k==key.RIGHT: 
        cam_x+=1
    on_draw()

glClearColor(1, 1, 1, 1)
glEnable(GL_DEPTH_TEST) 
glEnable(GL_BLEND) 
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)
pyglet.app.run()

今天的课程就结束了，大家再见！

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