opengl实现太阳地球及月亮的运动模型和小球的自由落体运动Word下载.docx
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2模型视图变换
模型视图矩阵是一个4*4的矩阵，用于指定场景的视图变换和
几何变换。
在进行模型视图矩阵操作前，必须调用函数glMatrixMode（GL_MODELVIEW）指定变换只能影响模型试图矩阵。
主要有以下两种方法。
1．2．1、直接定义矩阵
利用函数voidglLoadMartrix{fd}（constTYPE*m）;
将m所指定的矩阵置为当前矩阵堆栈的栈顶矩阵。
1．2．2、利用高级矩阵函数
平移矩阵函数：
voidglTranslate{df}（TYPEx,TYPEy,TYPEz）;
用当前矩阵乘以平移矩阵。
旋转矩阵函数
voidglRotate{df}（TYPEangle,TYPEx,TYPWy,TYPEz）;
缩放矩阵函数
voidglScale{df}（TYPEx,TYPEy,TYPEz）;
如不需要效果积累可调用重置矩阵函数
voidglLoadIdentity（void）;
该函数将单位矩阵置为当前变换矩阵。
3投影变换
有两种投影方式，不管调用哪种，必须调用
glMAtrixMode（GL_PROJECTION）;
指定当前处理的矩阵是投影变换矩阵。
1．3．1、正投影
它的有限观察空间是一个长方体，无论物体距离相机多远，投影后的物体大小尺寸不变。
正投影函数有两个：
voidglOrtho（GLdoubleleft,GLdoubleright,GLdoublebotton,
GLdoubletop,GLdoublenear,GLdoublefar）;
voidgluOrtho2D（GLdoubleleft,GLdoubleright,GLdoublbotton,
GLdoubletop）;
1.3.2、透视投影
特点是距离视点近的物体大，距离视点远的物体小，远到极点即为消失。
透视投影函数也有两个：
voidglFrustum（GLdoubleleft,GLdoubleRight,GLdoublebotton,
voidgluPerspective（GLdoublefovy,GLdoubleaspect,
GLdoublezNear,GLdoublezFar）;
2）程序调试、测试与运行结果分析
1太阳、地球和月亮的运动模型
2小球的自由落体运动
4、附录
（1）太阳、地球和月亮的运动模型
#include<
gl/glut.h>
staticintday=200;
voiddisplay（）
{
glEnable（GL_DEPTH_TEST）;
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（75,1,1,400000）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
gluLookAt（0,-200000,200000,0,0,0,0,0,1）;
glColor3f（1,0,0）;
//sun
glutSolidSphere（69600,20,20）;
glColor3f（0,0,1）;
glRotatef（day,0,0,-1）;
glTranslatef（150000,0,0）;
//earth
glutSolidSphere（15945,20,20）;
glColor3f（1,1,0）;
glRotatef（day/30.0*360-day,0,0,-1）;
glTranslatef（38000,0,0）;
//moon
glutSolidSphere（4345,20,20）;
glutSwapBuffers（）;
}
voidtimer（intp）
{day++;
if（day>
360）day=0;
glutTimerFunc（50,timer,0）;
glutPostRedisplay（）;
intmain（intargc,char**argv）
{glutInit（&
argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_RGB|GLUT_DOUBLE）;
glutCreateWindow（"
earth,moon,sun"
）;
glutInitWindowSize（400,400）;
glutDisplayFunc（display）;
glutMainLoop（）;
return0;
（2）小球的自由落体运动
#include<
GL/glut.h>
stdlib.h>
stdio.h>
time.h>
math.h>
#definePI3.1415926
doublemove=20.0;
inti=0;
intdown=1;
intcount=1;
doubletimeSpan=0;
//下降到底所需时间
doublemovey=0.0;
doubleduration=0.0;
//持续时间
doublelength=0.0;
clock_tstart,end;
voidinit（void）
{printf（"
init"
GLfloatmat_specular[]={220.220,220.0,220.0,220.0};
GLfloatmat_shininess[]={70.0};
GLfloatlight_position[]={0.0,0.0,0.0,-2.0};
//r-lu-df-b
GLfloatambientLight[]={0.2f,0.2f,0.2f,1.0f};
GLfloatdiffuseLight[]={0.6f,0.6f,0.6f,1.0f};
GLfloatspecular[]={1.0f,1.0f,1.0f,1.0f};
glClearColor（0.3,0.8,0.8,0.0）;
//bgc
glColor3ub（23,17,215）;
glShadeModel（GL_SMOOTH）;
glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular）;
glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SHININESS,mat_shininess）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,ambientLight）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,diffuseLight）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,specular）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position）;
glEnable（GL_LIGHTING）;
glEnable（GL_LIGHT0）;
//启用深度测试
voidreshape（intw,inth）
reshape"
glViewport（0,0,（GLsizei）w,（GLsizei）h）;
if（w<
=h）
glOrtho（-12,12,-12*（GLfloat）（h）/（GLfloat）（w）,12*（GLfloat）（h）/（GLfloat）（w）,-1.0,1.0）;
elseglOrtho（-12*（GLfloat）（w）/（GLfloat）（h）,12*（GLfloat）（w）/（GLfloat）（h）,-12,12,-1.0,1.0）;
voidinitDisplay（void）
initDisplay（）"
down=1;
//向下运动
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
glTranslatef（0.0,20.0,0.0）;
glutSolidSphere（0.4,40,50）;
voiddisplay（void）
Display（）"
glTranslatef（0,move,0.0）;
voidMoveSphereUp（）
{end=clock（）;
duration=（double）（end-start-16.0）/CLOCKS_PER_SEC;
length=5*（timeSpan-duration）*（timeSpan-duration）;
move=20-length;
if（move>
19.932）{
move=20;
down=1;
printf（"
%i"
down）;
start=clock（）;
}
display（）;
voidMoveSphereDown（）
if（count==1）{
count=0;
end=clock（）;
duration=（double）（end-start）/CLOCKS_PER_SEC;
length=5*duration*duration;
if（move<
-20）{
timeSpan=duration;
//记下下降所经历的时间
move=-20;
down=0;
//向上运动
voidTimerFunc2（intvalue）{
if（i==0）{//left
GLfloatlight_position[]={2.0,0.0,0.0,0.0};
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position）;
if（i==1）{//left-up
GLfloatlight_position[]={2.0,2.0,0.0,0.0};
}
if（i==2）{//up
GLfloatlight_position[]={0.0,2.0,0.0,0.0};
if（i==3）{//up-right
GLfloatlight_position[]={-2.0,2.0,0.0,0.0};
if（i==4）{//right
GLfloatlight_position[]={-2.0,0.0,0.0,0.0};
if（i==5）{//right-down
GLfloatlight_position[]={-2.0,-2.0,0.0,0.0};
if（i==6）{//down
GLfloatlight_position[]={0.0,-2.0,0.0,0.0};
if（i==7）{//down-left
GLfloatlight_position[]={2.0,-2.0,0.0,0.0};
i=（++i）%8;
printf（"
i）;
glutTimerFunc（60,TimerFunc2,1）;
voidTimerFunc1（intvalue）{
if（down==1）{
MoveSphereDown（）;
if（down==0）{
MoveSphereUp（）;
glutTimerFunc（10,TimerFunc1,0）;
intmain（intargc,char*argv[]）
glutInitDisplayMode（GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（400,740）;
glutInitWindowPosition（300,20）;
小球自由落体运动"
init（）;
glutDisplayFunc（initDisplay）;
glutReshapeFunc（reshape）;
glutTimerFunc（1400,TimerFunc1,0）;
//毫秒
glutTimerFunc（400,TimerFunc2,1）;
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