OpenGL glViewport()の使い方について

Question

前提・実現したいこと

OpenGLﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑの勉強をしています。
glViewport()を2回使用し、ウインドウの上下に図形を表示しようとするのですが、
2回glviewport()を使用し描画すると、意図しない挙動となります。
その原因と、対処法についてご教示ください。

発生している問題・エラーメッセージ

は、緑と赤の三角形が、上下逆(意図と違う)に描画されている。
欲しいﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑの出力は、以下で記載の output2,3を合成したもの（砂時計形状)
なぜoutput1のようになるのでしょうか？

エラーメッセージ

OpenGL
コード
#include <GL/glut.h>

const GLfloat vertex[] = {
	-0.9, 0.9, 0.9, 0.9, 0, -0.9,
	-0.9, -0.9, 0.9, -0.9, 0, 0.9
};

int width, height;

void disp(void) {
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glColor3d(1.0, 0.0, 0.0);          //(A)
	glDrawArrays(GL_POLYGON, 0, 3);   //(A)
    glViewport(0, height / 2, width, height / 2);  //(A)
	glColor3d(0.0, 1.0, 0.0);   //(B)
    glDrawArrays(GL_POLYGON, 3, 3);  //(B)
	glViewport(0, 0, width, height / 2);  //(B)
	glFlush();
}

void reshape(int w, int h) {
	width = w; height = h;
	disp();
}

int main(int argc, char ** argv) {
	glutInit(&argc, argv);
	glutInitWindowPosition(100, 50);
	glutInitWindowSize(400, 300);
	glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGBA);
	glutCreateWindow("3DCGへの道遠し");
	glutDisplayFunc(disp);
	glutReshapeFunc(reshape);
	glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
	glVertexPointer(2, GL_FLOAT, 0, vertex);

	glutMainLoop();
	return 0;
}

試したこと

1)ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ中 (B)3か所をコメントアウトした時の出力(output2)は意図通り

2)ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑ中 (A)3か所をコメントアウトした時の出力(output3)も意図通り

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

特に何かに依存した現象と思えないので記載しません。
必要ならご指摘ください。

Comments

[YomogiKOBO]

ぱっと見、http://wisdom.sakura.ne.jp/system/opengl/gl13.htmlとの違いは色指定ぐらですが、色指定をはずしても同様の現象ですかね？

[t-prog]

はい、同じ現象です。色は、2つの三角形がどちらの三角形かを区別するつもりで後から追加しました。YomogiKOBOさんの指摘するサイトでの出力結果も同じようになっています。

Answer 1

glViewportで指定するビューポート座標は、原点(0,0)が左 下 で、(width,height)が右 上、Y軸プラス方向は 上方向 です。
左上を原点とするウィンドウ座標とは、縦方向が逆になります。

AとBのglViewportの指定が逆ではないでしょうか。

---

また、glViewportは これから描画する物の座標を設定する 関数であって、既に描画された物の座標を設定する物ではありません。
(つまり、AのglViewport関数の座標に影響するのはその後に処理されるBの描画になります)
どうもglViewport関数の呼び出し場所がおかしいので、もしかするとそのあたりを勘違いされているとか？
気になったので、これも追記しておきます。

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コメントを受けて。

その下にあるglViewport(0, height / 2, width, height / 2); の指示により画面上方に描かれていると思うのです。

これは、その通りです。
この認識があれば、私の説明で画面上部に描画される理由になると思うのですが。

void disp(void) {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glColor3d(1.0, 0.0, 0.0);          //(A)
    glDrawArrays(GL_POLYGON, 0, 3);   //(A)
    glViewport(0, height / 2, width, height / 2);  //(A)
    //glColor3d(0.0, 1.0, 0.0);   //(B)
    //glDrawArrays(GL_POLYGON, 3, 3);  //(B)
    //glViewport(0, 0, width, height / 2);  //(B)
    glFlush();
}

とBをコメントアウトした書いた時の動作を考えてみましょう。

1. 1回目のdisp関数呼び出し

a. glDrawArrays関数の呼び出しで描画される。この時には、glViewport関数の呼び出しは行われていないので、ビューポート設定は(0, 0, width, height)になっている。
b. glViewport(0, height/2, width, height/2)の呼び出しで、ビューポート設定は、画面上部に設定される。
2. 2回目以降のdisp関数呼び出し
a. glDrawArrays関数の呼び出しで描画される。この時には、1-bのビューポート設定が残っているので、ビューポート設定は(0, height/2, width, height/2)(画面上部)になっている。
b. glViewport(0, height/2, width, height/2)の呼び出しで、ビューポート設定は、画面上部に設定される。

となると考えています。
つまり、最初の一フレームは画面全体に、それ以降は前フレームのビューポート設定が残っているので画面上部に描画されると考えてます。

Comments

[t-prog]

katsukoさん 回答ありがとうございます。
(B)または(A)をコメントアウトして三角形を1個だけ描画した結果(output2,output3)の三角形の形を見て
ビューポート座標のY軸プラス方向は画面上方向であることは理解できます。
また、(B)をコメントアウトした際、glDrawArrays(GL_POLYGON, 0, 3); で描画した三角形は
その下にあるglViewport(0, height / 2, width, height / 2); の指示により画面上方に描かれていると思うのです。(A)をコメントアウトした際も、同様に思えます。
それはどのように考えればよいのでしょうか？
katsukoさんのviewportに対する指摘を受け入れるとすると、(B)をコメントアウトした場合の三角形の位置は、ウインドウ下半分（上下向きは問題ない)でないとおかしいと思うのです。
よろしければ、
今回の場合、glViewport関数がそれぞれどのような挙動をしているかご説明頂けないでしょうか？

[t-prog]

katuskoさん すべて了解です。glViewport()の位置を変更し望む出力が得られたことも追記しておきます。
glViewport()にモデリング変換の作用をさせて悩むくらいなら最初から必要な形状を作っておけと思われるでしょうが、これはこれで用途があるように思います。
初心者に対し、ご丁寧な説明本当にありがとうございます。