OpenGL（十五） OpenCV+OpenGL实现水面倒影

有两幅原始图片，一个是景物图像，一个是水面图像，尝试生成景物在水中的倒影：

在OpenGL中，加载并显示这个景物图像可以把这个图像作为纹理载入即可，把图像直接选择180度的效果就相当于是在镜面中倒影的效果，剩下水纹的效果本来也想作为纹理叠加上去的，但是试了一下没有成功，干脆直接把水面和景物先融合一下，作为倒影的图像，一次加入到倒影平面的纹理中。融合使用了OpenCV。

OpenCV两幅图像融合代码：

#include "core/core.hpp"
#include "highgui/highgui.hpp"
#include "imgproc/imgproc.hpp"
#include <iostream>  using namespace cv;  Mat image,image1,image2;
char* windowName="Image Fusion";
char* trackBarName="TrackBar";
int trackBarValue=0;
int trackBarMax=50;  //控制条回调函数
void TrackBarFunc(int ,void(*));
int main(int argc,char *argv[])
{  image1=imread("shanghai.bmp");  image2=imread("water.bmp");  //判断读入是否成功  if(!image1.data|!image2.data)  {  std::cout<<"打开图片失败，请检查路径！"<<std::endl;  return 0;  }  //调整image2的大小与image1的大小一致，融合函数addWeighted()要求输入的两个图形尺寸相同  resize(image2,image2,Size(image1.cols,image1.rows));  //建立显示窗口  namedWindow(windowName,0);  //在图像窗口上创建控制条  createTrackbar(trackBarName,windowName,&trackBarValue,trackBarMax,TrackBarFunc);  TrackBarFunc(0,0);  waitKey(); imwrite("E:\\water.bmp",image);return 0;
}
void TrackBarFunc(int ,void(*))
{  //转换成融合比例  float rate=(float)trackBarValue/trackBarMax;  addWeighted(image1,rate,image2,1-rate,0,image);  //    namedWindow(windowName,0);imshow(windowName,image);
}

调节水面图像和景物图像的融合比例：

最后选的这一张作为倒影纹理：

使用OpenGL把这两幅图像作为纹理载入，实现倒影效果，OpenGL代码：

#define WindowWidth  600
#define WindowHeight 600
#define WindowTitle  "OpenGL水面倒影"  #include <glut.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  //定义两个纹理对象编号
GLuint shanghai;
GLuint water;  #define BMP_Header_Length 54  //图像数据在内存块中的偏移量  // 函数power_of_two用于判断一个整数是不是2的整数次幂
int power_of_two(int n)
{  if( n <= 0 )  return 0;  return (n & (n-1)) == 0;
}  /* 函数load_texture
* 读取一个BMP文件作为纹理
* 如果失败，返回0，如果成功，返回纹理编号
*/
GLuint load_texture(const char* file_name)
{  GLint width, height, total_bytes;  GLubyte* pixels = 0;  GLuint last_texture_ID=0, texture_ID = 0;  // 打开文件，如果失败，返回  FILE* pFile = fopen(file_name, "rb");  if( pFile == 0 )  return 0;  // 读取文件中图象的宽度和高度  fseek(pFile, 0x0012, SEEK_SET);  fread(&width, 4, 1, pFile);  fread(&height, 4, 1, pFile);  fseek(pFile, BMP_Header_Length, SEEK_SET);  // 计算每行像素所占字节数，并根据此数据计算总像素字节数  {  GLint line_bytes = width * 3;  while( line_bytes % 4 != 0 )  ++line_bytes;  total_bytes = line_bytes * height;  }  // 根据总像素字节数分配内存  pixels = (GLubyte*)malloc(total_bytes);  if( pixels == 0 )  {  fclose(pFile);  return 0;  }  // 读取像素数据  if( fread(pixels, total_bytes, 1, pFile) <= 0 )  {  free(pixels);  fclose(pFile);  return 0;  }  // 对就旧版本的兼容，如果图象的宽度和高度不是的整数次方，则需要进行缩放  // 若图像宽高超过了OpenGL规定的最大值，也缩放  {  GLint max;  glGetIntegerv(GL_MAX_TEXTURE_SIZE, &max);  if( !power_of_two(width)  || !power_of_two(height)  || width > max  || height > max )  {  const GLint new_width = 1024;  const GLint new_height = 1024; // 规定缩放后新的大小为边长的正方形  GLint new_line_bytes, new_total_bytes;  GLubyte* new_pixels = 0;  // 计算每行需要的字节数和总字节数  new_line_bytes = new_width * 3;  while( new_line_bytes % 4 != 0 )  ++new_line_bytes;  new_total_bytes = new_line_bytes * new_height;  // 分配内存  new_pixels = (GLubyte*)malloc(new_total_bytes);  if( new_pixels == 0 )  {  free(pixels);  fclose(pFile);  return 0;  }  // 进行像素缩放  gluScaleImage(GL_RGB,  width, height, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels,  new_width, new_height, GL_UNSIGNED_BYTE, new_pixels);  // 释放原来的像素数据，把pixels指向新的像素数据，并重新设置width和height  free(pixels);  pixels = new_pixels;  width = new_width;  height = new_height;  }  }  // 分配一个新的纹理编号  glGenTextures(1, &texture_ID);  if( texture_ID == 0 )  {  free(pixels);  fclose(pFile);  return 0;  }  // 绑定新的纹理，载入纹理并设置纹理参数  // 在绑定前，先获得原来绑定的纹理编号，以便在最后进行恢复  GLint lastTextureID=last_texture_ID;  glGetIntegerv(GL_TEXTURE_BINDING_2D, &lastTextureID);  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID);  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);  glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);  glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0,  GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, lastTextureID);  //恢复之前的纹理绑定  free(pixels);  return texture_ID;
}  void display(void)
{  // 清除屏幕  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);  // 设置视角  glMatrixMode(GL_PROJECTION);  glLoadIdentity();  gluPerspective(70, 1, 1, 21);  glMatrixMode(GL_MODELVIEW);  glLoadIdentity();  gluLookAt(0, 7,-1.5, 0, 0, 0, 0, 0, -1);    // 绘制倒影glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, water);  glBegin(GL_QUADS);  glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 0.0f);  glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 5.0f);  glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 5.0f);  glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 0.0f);  glEnd(); //绘制真实场景glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, shanghai);  glTranslatef(0,-6,0);glRotatef(180,1,0,0);glBegin(GL_QUADS);  glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 0.0f);  glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 5.0f);  glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 5.0f);  glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 0.0f);  glEnd();  glutSwapBuffers();
}  int main(int argc, char* argv[])
{  // GLUT初始化  glutInit(&argc, argv);  glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA);  glutInitWindowPosition(100, 100);  glutInitWindowSize(WindowWidth, WindowHeight);  glutCreateWindow(WindowTitle);    glEnable(GL_DEPTH_TEST);      glEnable(GL_TEXTURE_2D);    // 启用纹理  shanghai = load_texture("shanghai.bmp");  //加载纹理  water= load_texture("water.bmp");  glutDisplayFunc(&display);   //注册函数     glutMainLoop(); //循环调用  return 0;
}

这个是没有使用倒影的效果：

倒影效果：

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