计算机图形学实验报告二.docx
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计算机图形学实验报告二
《计算机图形学》实验报告
一、实验目的
1、使用opengl函数写一个控制台程序，要求输出一些简单的三维图形，包括：
球体、圆锥、立方体、茶壶等。
2、使用opengl函数写一个程序，要求实现对一个图形的平移、旋转和缩放的处理
3、使用opengl函数写一个控制台程序，要求实现对鼠标、键盘、窗口缩放等事件的处理。
4，在显示窗口的左下1/4处显示一个球的1/2.
二、实验要求
1.掌握Window图形编程的基本方法；
2.使用opengl编写控制程序
3.掌握如何进行图形变化
三、实验设备（环境）
Windows系统,vs2017
四、实验内容与步骤
1、使用opengl函数写一个控制台程序，要求输出一些简单的三维图形，包括：
球体、圆锥、立方体、茶壶等。
圆锥：
代码：
voiddisplay（void）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
glColor3f（0.0,1.0,0.0）;//绿色绘制
glEnable（GL_DEPTH_TEST）;//深度缓冲区
glutWireCone（2.5,3,30,4）;//绘制圆锥
glFlush（）;
glutSwapBuffers（）;
}
voidreshape（intw,inth）
{
glViewport（0,0,w,h）;//设置视口
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;//将当前矩阵指定为投影模式
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（60,（GLfloat）w/（GLfloat）h,1.0,20）;//创建透视投影矩阵
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluLookAt（0,5,5,0,0,0,0,-1,0）;//观测点
}
茶壶
voiddisplay（void）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
glColor3f（0.0,1.0,0.0）;//绿色绘制
glEnable（GL_DEPTH_TEST）;//深度缓冲区
glutWireTeapot
（2）;//绘制茶壶
glFlush（）;
glutSwapBuffers（）;
}
voidreshape（intw,inth）
{
glViewport（0,0,w,h）;//设置视口
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;//将当前矩阵指定为投影模式
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（60,（GLfloat）w/（GLfloat）h,1.0,20）;//创建透视投影矩阵
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluLookAt（0,5,5,0,0,0,0,1,0）;//观测点
}
球
voiddisplay（void）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
glColor3f（0.0,1.0,0.0）;//绿色绘制
glEnable（GL_DEPTH_TEST）;//深度缓冲区
glutWireSphere（1,20,16）;//绘制球体
glFlush（）;
glutSwapBuffers（）;
}
voidreshape（intw,inth）
{
glViewport（0,0,w,h）;//设置视口
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;//将当前矩阵指定为投影模式
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（60,（GLfloat）w/（GLfloat）h,1.0,20）;//创建透视投影矩阵
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluLookAt（0,3,3,0,0,0,1,1,0）;//观测点
}
立方体
voiddisplay（void）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
glColor3f（0.0,1.0,0.0）;//绿色绘制
glEnable（GL_DEPTH_TEST）;//深度缓冲区
glutWireCube（3）;//绘制立方体
glFlush（）;
glutSwapBuffers（）;
}
voidreshape（intw,inth）
{
glViewport（0,0,w,h）;//设置视口
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;//将当前矩阵指定为投影模式
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（60,（GLfloat）w/（GLfloat）h,1.0,20）;//创建透视投影矩阵
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluLookAt（0,5,5,0,0,0,1,1,0）;//观测点
}
2、使用opengl函数写一个程序，要求实现对一个图形的平移、旋转和缩放的处理
以茶壶为例进行
voidreshape（intw,inth）
{
if（h==0）h=1;
GLfloataspect=（GLfloat）w/（GLfloat）h;
GLfloatnRange=100.0f;
glViewport（0,0,w,h）;//设置视口
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;//将当前矩阵指定为投影模式
glLoadIdentity（）;
if（w<=h）
{
glOrtho（-nRange,nRange,-nRange*aspect,nRange*aspect,-nRange,nRange）;
}
else
{
glOrtho（-nRange,nRange,-nRange/aspect,nRange/aspect,-nRange,nRange）;
}
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
}
3、使用opengl函数写一个控制台程序，要求实现对鼠标、键盘、窗口缩放等事件的处理。
原图
数字键4、5、6控制视角向X、Y、Z正方向移动；
case'4':
xDirection+=0.5;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（65,1,1,50）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluLookAt（xDirection,yDirection,zDirection,0,0,0,0,1,0）;
glutPostRedisplay（）;
break;
case'5':
yDirection+=0.5;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（65,1,1,50）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluLookAt（xDirection,yDirection,zDirection,0,0,0,0,1,0）;
glutPostRedisplay（）;
break;
case'6':
zDirection+=0.5;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（65,1,1,50）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluLookAt（xDirection,yDirection,zDirection,0,0,0,0,1,0）;
glutPostRedisplay（）;
break;
数字键1、2、3控制视角向X、Y、Z负方向移动；
case'1':
xDirection-=0.5;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（65,1,1,50）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluLookAt（xDirection,yDirection,zDirection,0,0,0,0,1,0）;
glutPostRedisplay（）;
break;
case'2':
xDirection-=0.5;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（65,1,1,50）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluLookAt（xDirection,yDirection,zDirection,0,0,0,0,1,0）;
glutPostRedisplay（）;
break;
case'3':
xDirection-=0.5;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（65,1,1,50）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
gluLookAt（xDirection,yDirection,zDirection,0,0,0,0,1,0）;
glutPostRedisplay（）;
break;
键盘上W、A、S、D键控制模型向上、向左、向下、向右旋转：
voidKeyBoards（unsignedcharkey,intx,inty）
{
switch（key）
{
case'w':
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glRotatef（angle,-1,0,0）;
glutPostRedisplay（）;
break;
case'a':
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glRotatef（angle,0,0,-1）;
glutPostRedisplay（）;
break;
case's':
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glRotatef（angle,1,0,0）;
glutPostRedisplay（）;
break;
case'd':
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glRotatef（angle,0,0,1）;
glutPostRedisplay（）;
break;
4，在显示窗口的左下1/4处显示一个球的1/2.
//窗口调整子程序
voidmyReshape（intw,inth）
{
glViewport（-200,-300,（GLsizei）w,（GLsizei）h）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glLoadIdentity（）;
if（w<=h）
glOrtho（-1,1,-（float）h/w,（float）h/w,-1,1）;
else
glOrtho（-（float）w/h,（float）w/h,-1,1,-1,0.5）;
}
五、实验分析与讨论
1.掌握了OpenGL中的三维图形的制作
2.了解了图形的简单变换，旋转，缩放等
3.需要一定的数学知识作为铺垫
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