OpenGL室内三维环境北邮计算机图形学作业.docx

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OpenGL室内三维环境北邮计算机图形学作业

计算机图形学第二次作业

 

 

 

姓名:

学  号:

学院:

任课教师:

 

 

一.设计要求

试设计一个室内三维环境,并利用OPENGL展示它的三维效果。

要求:

(1)包含基本的实体元素:

球,多面体,椎体,柱体,曲面等;

(2)有全局光照和纹理功能

(3)程序具有交互功能

二.交互说明

键盘的4个按键:

上键:

视角上移

下键:

视角下移

左键:

视角左移

右键:

视角右移

三.效果展示

四.程序代码

#include<>

#include<>

#include""

#include""

#include<>

#pragmacomment(lib,"")

#definecheckImageWidth64

#definecheckImageHeight64

staticGLubytecheckImage[checkImageHeight][checkImageWidth][4];

staticGLuinttexName;

staticGLfloatxrot=0;

staticGLfloatyrot=0;

//函数功能:

绘制地面纹理图案

voidmakeCheckImage(void)

{

inti,j,c;

for(i=0;i

for(j=0;j

c=((((i&0x16)==0)^((j&0x16))==0))*255;

checkImage[i][j][0]=(GLubyte)c;

checkImage[i][j][1]=(GLubyte)c;

checkImage[i][j][2]=(GLubyte)c;

checkImage[i][j][3]=(GLubyte)255;

}

}

}

//函数功能:

初始化

voidSetupRC(void)

{

glEnable(GL_LIGHTING);//启用灯源

glEnable(GL_LIGHT0);//启用0号灯

glShadeModel(GL_SMOOTH);//设置光滑着色模式

glEnable(GL_DEPTH_TEST);//启用深度测试

glEnable(GL_NORMALIZE);//启用法向量

glClearColor,,,;//为色彩缓冲区指定用于清除的值

//设置表面材料的属性

GLfloatmat_ambient[]={,,,};

GLfloatmat_diffuse[]={,,,};

GLfloatmat_specular[]={,,,,};

GLfloatmat_shininess[]={};

glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT,mat_ambient);//指定环境泛光的强度

glMaterialfv(GL_FRONT,GL_DIFFUSE,mat_diffuse);//漫反射的强度

glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular);//镜面反射的强度

glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SHININESS,mat_shininess);//镜面反射光的会聚强度

//纹理

makeCheckImage();//绘制地面纹理图案

glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1);//控制像素存储模式

glGenTextures(1,&texName);//用来生成纹理的数量为1

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texName);//绑定纹理

//纹理滤波,图象从纹理图象空间映射到帧缓冲图象空间

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_REPEAT);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_REPEAT);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RGBA,checkImageWidth,

checkImageHeight,0,GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE,checkImage);

}

//函数功能:

绘制墙壁

voidDrawWall(void)

{

glPushMatrix();//矩阵堆栈压入

glTranslated,,;//将变换矩阵与当前矩阵相乘,使原点移动到(参数值坐标)

glScaled,,;//将比例矩阵与当前矩阵相乘,将当前图形沿x,y,z轴分别放大为原来的(参数值)倍

glutSolidCube;//size=的实心立方体

glPopMatrix();//矩阵堆栈弹出

}

//函数功能:

绘制立方柱体

voidDrawPillar(void)

{

glPushMatrix();

glTranslated(0,,0);

glScaled,,;

glutSolidCube;

glPopMatrix();

}

//函数功能:

绘制桌子

voidDrawTable(void)

{

glPushMatrix();

glTranslated,,;

glScaled,,;

glutSolidCube;//绘制桌面

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslated,0,;

DrawPillar();//绘制桌腿

glTranslated(0,0,;

DrawPillar();//绘制桌腿

glTranslated,0,;

DrawPillar();//绘制桌腿

glTranslated(0,0,;

DrawPillar();//绘制桌腿

glPopMatrix();

}

//函数功能:

绘图

voidRenderScene(void)

{

GLfloatlight_position[]={,,,};

glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position);//指定0号光源的位置

glMatrixMode(GL_PROJECTION);//对投影矩阵应用随后的矩阵操作

glLoadIdentity();//将当前的用户坐标系的原点移到了屏幕中心

GLfloath=;//窗口的一半高度

glOrtho(-h*64/,h*64/,-h,h,,;//将当前的可视空间设置为正投影空间:

左,右,下,上,近,远。

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//对模型视景矩阵堆栈应用随后的矩阵操作

glLoadIdentity();

gluLookAt(2,,2,0,,0,0,1,0);//设置观察坐标系

//开始绘制

glRotatef(xrot,,,;//旋转轴经过原点,方向为(1,0,0),旋转角度为xrot,方向满足右手定则

glRotatef(yrot,,,;//旋转轴经过原点,方向为(0,1,0),旋转角度为yrot

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glPushMatrix();

glRotated,,,;

DrawWall();//绘制一面墙壁

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glRotated,,,;

DrawWall();//绘制另一面墙壁

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslated,0,;

DrawTable();//绘制桌子

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslated,,;

glScaled,,;

glutSolidCube;//绘制箱子

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslated,,;

glRotated(-100,0,1,0);

glutSolidTeapot;//绘制茶壶

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslated,,;

glRotated(180,0,180,180);

glutSolidTorus,,25,50);//绘制手镯【丝状花环】

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslated,,;

glutSolidSphere,15,50);//绘制球体

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslated,,;

glScaled,,;

glutSolidCube;//绘制灯柱

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslated,,;

glRotated(190,180,200,270);

glutSolidCone,,30,25);//绘制圆锥型灯罩

glPopMatrix();

//绘制纹理

glEnable(GL_TEXTURE_2D);//开启纹理

glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV,GL_TEXTURE_ENV_MODE,GL_DECAL);//映射方式

glBegin(GL_QUADS);//绘制地面

//绘制四边形并给出当前顶点所对应的纹理坐标

glTexCoord2f,;glVertex3f,,;

glTexCoord2f,;glVertex3f,,;

glTexCoord2f,;glVertex3f,,;

glTexCoord2f,;glVertex3f,,;

glEnd();

glDisable(GL_TEXTURE_2D);//关闭纹理

glFlush();//绘图结果显示到屏幕上

}

//函数功能:

处理按键交互信息

voidSpecialKeys(intkey,intx,inty)

{

switch(key){

caseGLUT_KEY_UP:

//上键

xrot+=;

break;

caseGLUT_KEY_DOWN:

//下键

xrot-=;

break;

caseGLUT_KEY_LEFT:

//左键

yrot+=;

break;

caseGLUT_KEY_RIGHT:

//右键

yrot-=;

break;

default:

break;

}

glutPostRedisplay();//标记当前窗口需要重新绘制

glFlush();//绘图结果显示到屏幕上

}

//函数功能:

改变窗口大小

voidChangeSize(intw,inth)

{

GLfloatlightPos[]={,,,};

GLfloatnRange=;

if(h==0)

h=1;

glViewport(0,0,w,h);//重新设置屏幕上的窗口大小

glMatrixMode(GL_PROJECTION);//后继操作都在投影变换范围内

glLoadIdentity();//设置当前矩阵为单位矩阵

//正交投影

if(w<=h)

glOrtho(-nRange,nRange,-nRange*h/w,nRange*h/w,-nRange,nRange);

else

glOrtho(-nRange*w/h,nRange*w/h,-nRange,nRange,-nRange,nRange);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//选择模型观察矩阵

glLoadIdentity();//设置当前矩阵为单位矩阵

glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPos);//重新定义光源

}

voidmain()

{

glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH);//双缓存

glutInitWindowSize(600,400);//窗口大小

glutInitWindowPosition(300,100);//窗口位置

glutCreateWindow("xdyroom");//创建窗口,名为xdyroom

SetupRC();//自定义的初始化函数

glutDisplayFunc(RenderScene);//显示回调函数,用于绘图

glutReshapeFunc(ChangeSize);//处理改变窗口大小

glutSpecialFunc(SpecialKeys);//处理按键交互信息

glutMainLoop();//让GLUT框架开始运行,处理交互事件

}

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