一、目的

1、畫一個立方體并自動旋轉。

二、程序運行結果

三、畫立方體

??畫一個立方體，需要八個頂點的數據。一個正方體如何畫出來，需要一個面一個面的畫，那么正方體有6個面，而每個面呢？是一個正方形，我們把正方形劃分為兩個三角形，這個三角形是opengl中最小的片元了。
??立方體有六個面，每個面兩個三角形，也就是12個三角形，每個三角形3個頂點，于是要定義36個頂點。
??使用語句glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36)畫出36個點。

四、glVertexAttribPointer解析

??glVertexAttribPointer(0,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,3 sizeof(float),(void )0);
??第1個參數：0，因為這里只有一個屬性，所以從0開始。
??第2個參數：3，表示某個屬性包含的分量的個數。這里有3個頂點，但是每個頂點包含3個分量，也就是x、y、z。
??第3個參數：頂點屬性中每個分量的數據類型是什么，這里是float類型。
??第4個參數：表示是否將數據標準化。
??第5個參數：是每個屬性的長度，也就是步長，什么是步長，也就是第一個屬性從多少道多少，第2個屬性從多少到多少，每當我們要新的屬性的時候，一步要走多少，這里每個屬性包含3個float長度的數據，所以步長為3。
??第6個參數：表示屬性的偏移，因為我們這里的屬性只有一個也就是頂點位置屬性，沒有其他的屬性，所以這里的偏移為0。
??接著使用glEnableVertexAttribArray(0)將這個屬性的狀態變為使能狀態，也就是可用的狀態。
??這個是C++的語句解析，Python沒辦法表示偏移，所以是None

五、沿任意矢量軸的旋轉

??為了看看立方體的效果，對立方體沿矢量(0.7071,0.7071,0)軸進行旋轉，旋轉矩陣計算方法見參考文獻2，旋轉矩陣為：

六、源代碼

            
              """
glfw_cube01.py
Author: dalong10
Description: Draw a Cube, learning OPENGL 
"""
import glutils    #Common OpenGL utilities,see glutils.py
import sys, random, math
import OpenGL
from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GL.shaders import *
import numpy 
import numpy as np
import glfw

strVS = """
#version 330 core
layout(location = 0) in vec3 position;
uniform float theta;

void main(){
	mat4 rot=mat4( vec4(0.5+0.5*cos(theta),  0.5-0.5*cos(theta), -0.707106781*sin(theta), 0),
				   vec4(0.5-0.5*cos(theta),0.5+0.5*cos(theta), 0.707106781*sin(theta),0),
				vec4(0.707106781*sin(theta), -0.707106781*sin(theta),cos(theta), 0.0),
				vec4(0.0,         0.0,0.0, 1.0));
	gl_Position=rot *vec4(position.x, position.y, position.z, 1.0);
	}
"""

strFS = """
#version 330 core
out vec3 color;
void main(){
	color = vec3(1,1,0);
	}
"""

class FirstCube:
    def __init__(self, side):
        self.side = side

        # load shaders
        self.program = glutils.loadShaders(strVS, strFS)
        glUseProgram(self.program)
        
        s = side/2.0
        cube_vertices = [
            -s, s, -s, 
             -s, -s, -s,
             s, s, -s,
             s, -s, -s,
             s, s, -s,
             -s, -s, -s,
             
             -s, s, s, 
             -s, -s, s,
             s, s, s,
             s, -s, s,
             s, s, s,
             -s, -s, s,

             -s, -s, s, 
             -s, -s, -s,
             s, -s, s,
             s, -s, -s,
             s, -s, s,
             -s, -s, -s,

             -s, s, s, 
             -s, s, -s,
             s, s, s,
             s, s, -s,
             s, s, s,
             -s, s, -s,

             -s, -s, s, 
             -s, -s, -s,
             -s, s, s,
             -s, s, -s,
             -s, s, s,
             -s, -s, -s,

             s, -s, s, 
             s, -s,-s,
             s, s, s,
             s, s, -s,
             s, s, s,
             s, -s,-s
             ]
             
        # set up VBOs
        vertexData = numpy.array(cube_vertices, numpy.float32)
        self.vertexBuffer = glGenBuffers(1)
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, self.vertexBuffer)
        glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 4*len(vertexData), vertexData, GL_STATIC_DRAW)
        # set up vertex array object (VAO)
        self.vao = glGenVertexArrays(1)
        glBindVertexArray(self.vao)
        glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, None)
        glEnableVertexAttribArray(0)
        # unbind VAO
        glBindVertexArray(0)
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0)    

    def render(self):       
        # use shader
        glUseProgram(self.program)
        theta = i*PI/180.0
        glUniform1f(glGetUniformLocation(self.program, "theta"), theta)
        # bind VAO
        glBindVertexArray(self.vao)
        # draw
        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36)
        # unbind VAO
        glBindVertexArray(0)

if __name__ == '__main__':
    import sys
    import glfw
    import OpenGL.GL as gl
    def on_key(window, key, scancode, action, mods):
        if key == glfw.KEY_ESCAPE and action == glfw.PRESS:
            glfw.set_window_should_close(window,1)

    # Initialize the library
    if not glfw.init():
        sys.exit()

    # Create a windowed mode window and its OpenGL context
    window = glfw.create_window(300, 300, "draw Cube ", None, None)
    if not window:
        glfw.terminate()
        sys.exit()

    # Make the window's context current
    glfw.make_context_current(window)

    # Install a key handler
    glfw.set_key_callback(window, on_key)
    PI = 3.14159265358979323846264
    # Loop until the user closes the window
    a=0
    while not glfw.window_should_close(window):
        # Render here
        width, height = glfw.get_framebuffer_size(window)
        ratio = width / float(height)
        gl.glViewport(0, 0, width, height)
        gl.glClear(gl.GL_COLOR_BUFFER_BIT)
        gl.glClearColor(0.0,0.0,4.0,0.0)
        firstCube0 = FirstCube(1.0)        
        i=a 
        firstCube0.render()
        a=a+1
        if a>360:
            a=0                    
        # Swap front and back buffers
        glfw.swap_buffers(window)       
        # Poll for and process events
        glfw.poll_events()

    glfw.terminate()

            
          

七、參考文獻

1、wodownload2博客https://blog.csdn.net/wodownload2/article/details/78139273
2、csxiaoshui博客https://blog.csdn.net/csxiaoshui/article/details/65446125