計算機圖形學與三維建模實驗報告

1、計算機圖形學實驗報告openGL的基本使用項目代碼：/ 2321321.cpp : 定義控制臺應用程序的入口點。#include stdafx.h#include#include#include#include#includeusing namespace std;/#includevgl.h opengl4.3 編程寶典第8版庫函數(shù)/#includeloadshaders.hGLfloat x=0.0,y=0.0,z=0.0;/用于平移的變量GLfloat i=1.0,j=1.0,k=1.0;/用于縮放的變量int d=1;/用于是否判斷旋轉(zhuǎn)的開關(guān)GLfloat angle=0.0f;/旋轉(zhuǎn)

2、角度的變量 void myDisplay(void)glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);/ 創(chuàng)建透視效果視圖glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluPerspective(90.0f, 1.0f, 1.0f, 20.0f);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();gluLookAt(0.0, 0.0, 10.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT

3、 | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);/ 定義4光源，從4個方向入射,第一個是白光，其他為紅綠藍GLfloat sun_light_position = -5.0f, 5.0f, 0.0f, 1.0f ;GLfloat sun_light_position1 = 5.0f, 5.0f, 0.0f, 1.0f ;GLfloat sun_light_position2 = -5.0f, -5.0f, 0.0f, 1.0f ;GLfloat sun_light_position3 = 5.0f, -5.0f, 0.0f, 1.0f ;GLfloat sun_light_ambient =

4、0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f ;GLfloat sun_light_diffuse = 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ;GLfloat sun_light_diffuse1 = 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f ;GLfloat sun_light_diffuse2 = 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f ;GLfloat sun_light_diffuse3 = 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f ;GLfloat sun_light_specular = 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ;glLightfv(GL

5、_LIGHT0, GL_POSITION, sun_light_position);glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, sun_light_ambient);glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, sun_light_diffuse);glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, sun_light_specular);glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, sun_light_position1);glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, sun_light_am

6、bient);glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, sun_light_diffuse1);glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, sun_light_specular);glLightfv(GL_LIGHT2, GL_POSITION, sun_light_position2);glLightfv(GL_LIGHT2, GL_AMBIENT, sun_light_ambient);glLightfv(GL_LIGHT2, GL_DIFFUSE, sun_light_diffuse2);glLightfv(GL_LIGHT2, GL_SP

7、ECULAR, sun_light_specular);glLightfv(GL_LIGHT3, GL_POSITION, sun_light_position3);glLightfv(GL_LIGHT3, GL_AMBIENT, sun_light_ambient);glLightfv(GL_LIGHT3, GL_DIFFUSE, sun_light_diffuse3);glLightfv(GL_LIGHT3, GL_SPECULAR, sun_light_specular);glEnable(GL_LIGHT0); glEnable(GL_LIGHT1);glEnable(GL_LIGHT

8、2);glEnable(GL_LIGHT3);glEnable(GL_LIGHTING);glEnable(GL_DEPTH_TEST);/繪制坐標軸glBegin(GL_LINE);/x軸 紅色 glColor3f(1,0,0);glVertex3f(10,0,0);glVertex3f(-10,0,0);/y軸 綠色glColor3f(0,1,0);glVertex3f(0,10,0);glVertex3f(0,-10,0);/z軸 藍色glColor3f(0,0,1);glVertex3f(0,0,10);glVertex3f(0,0,-10);glEnd();/ 定義球體的材質(zhì)并繪制G

9、Lfloat ambient = 0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f ;/環(huán)境顏色GLfloat diffuse = 0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f ;/散射顏色GLfloat specular = 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ;/鏡面反射GLfloat emission = 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f ;/發(fā)射光顏色GLfloat hininess = 50.0f; /反射指數(shù)glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, ambient);glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE,

10、diffuse);glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, specular);glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, emission);glMaterialf(GL_FRONT, GL_SHININESS, shininess); glTranslatef(x,y,z);glScalef(i,j,k);if(d=1) glRotatef(angle,0.0f,0.0f,4.0f);glTranslatef(2.5f,2.5f,0.0f);glutSolidSphere(2.0, 60.0, 60.0);glutSwapBuffe

11、rs();void ChangeSize(GLsizei W,GLsizei H)/當視口改變時改變裁剪部分保證圖形觀察時不形變GLfloat aspectRatio;if(H=0)H=1;glViewport(0,0,W,H);/視口設置glMatrixMode(GL_PROJECTION);/重置坐標系統(tǒng)glLoadIdentity();aspectRatio=(GLfloat)W/(GLfloat)H;if(aspectRatio=1)/裁剪部分設置glOrtho(-2.5,2.5,-2.5/aspectRatio,2.5/aspectRatio,2.5,-2.5);elseglOrth

12、o(-2.5*aspectRatio,2.5*aspectRatio,-2.5,2.5,2.5,-2.5);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();void ProcessKeys(unsigned char ch,int a,int b)if(ch=119)/wy+=0.1;glutPostRedisplay(); else if(ch=115)/sy-=0.1;glutPostRedisplay(); else if(ch=97)/ax-=0.1;glutPostRedisplay(); else if(ch=100)/dx+=0.1;glu

13、tPostRedisplay(); else if(ch=120)/xz-=0.1;glutPostRedisplay(); else if(ch=122)/zz+=0.1;glutPostRedisplay(); else if(ch=43)/+ i+=0.1; j+=0.1; k+=0.1; glutPostRedisplay(); else if(ch=45)/- i-=0.1; j-=0.1; k-=0.1; glutPostRedisplay(); else if(ch=32)/空格鍵 if(d=0) d=1; else d=0; coutdendl; /按空格開關(guān)旋轉(zhuǎn)void Id

14、leFunc()if(d=1)angle+=1.0f; if(angle=360.0f)angle=0.0f;coutangleendl;myDisplay(); int _tmain(int argc, char* argv) glutInit(&argc, (char*) argv); glutInitDisplayMode(GLUT_DEPTH | GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA); glutInitWindowPosition(100,100); glutInitWindowSize(500,500); glutCreateWindow(Hello OpenGL); g

15、lutDisplayFunc(myDisplay); glutReshapeFunc(ChangeSize); glutIdleFunc(IdleFunc); glutKeyboardFunc(ProcessKeys); glutReshapeFunc(ChangeSize); glutMainLoop(); return 0;系統(tǒng)總體布局系統(tǒng)流程圖：本系統(tǒng)是常規(guī)的openGL系統(tǒng)，初始化后先設置視角、投影、光照、材質(zhì)等因素，繪制基本的圖形，再通過函數(shù)判斷鍵盤輸入進行重復繪制，完成基本的平移，縮放，旋轉(zhuǎn)等操作系統(tǒng)設計思路在系統(tǒng)設計最初，本來想直接使用默認視角后直接設置光照和平移旋轉(zhuǎn)等功能，但是

16、發(fā)現(xiàn)在默認視角下對物體，特別是正方體的三維效果無法很好地觀察，因此采用側(cè)視視角然后在對材質(zhì)的定義上，由于立方體設置比較麻煩，最后決定畫一個球體，然后在平移旋轉(zhuǎn)縮放等功能的演示上，直接演示過于簡單，就是一個函數(shù)的執(zhí)行，因此決定采取利用鍵盤控制移動和縮放及旋轉(zhuǎn)的方式。具體操作方法為wsadzx分別控制前后左右上下，space控制開始/停止旋轉(zhuǎn)感想和心得 在本次實驗中，對我來說最大的問題是正確地理解視點，投影等概念；在默認狀態(tài)下視角從Z軸正方向看向負方向，對于很多規(guī)則物體不旋轉(zhuǎn)的話無法清楚地看到其三維特征，在調(diào)整視角的過程中遇到一些問題。然后在加入光照效果的過程中，本來想畫多個物體，然后在給物體直接上色再利用光線追蹤算法。但是代碼上一直因為某些我不知道的原因無法實現(xiàn)。最后只能一步一步設置物體的材質(zhì)效果；由于缺乏經(jīng)驗，在材質(zhì)設置上很長時間都無法設置出“看上去真實”的效果，最后參考了網(wǎng)上的參數(shù)設置才達到這樣的效果。最后在平移和旋轉(zhuǎn)及縮放的操作上，本來的思路是利用在空間中點畫線再畫面最后圍成一個三維圖形的方法，這樣在平移和旋轉(zhuǎn)的過程中就是一個坐標的矩陣變換，并且還可以