计算机图形学大作业报告(灯光纹理映射).docx
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大 作 业 报 告
实验课程名称：
计算机图形学
学生姓名：
班 级：
学 院（系）：
学生学号：
指导教师：
成 绩：
23
一、目的
这次大作业是作为这学期的最后的一个考核，所以必须要用到所有的本学期学过的知识，比如怎样画出三维图形，怎样在图像上在图像上添加纹理光照，怎样使用鼠标和键盘进行人机交互等。
二、主要功能模块设计
1矩阵运算模块的设计：
功能描述：
程序启动后，这部分功能模块会为整个应用程序提供算法支持，具体是矩阵直接的相互运算，在2D向3D转化过程中会起到很重要的作用。
代码设计：
floatvv（float*v1,float*v2）{
returnv1[0]*v2[0]+v1[1]*v2[1]+v1[2]*v2[2];
}
voidvxv（float*n,float*v1,float*v2）{n[0]=v1[1]*v2[2]-v1[2]*v2[1];
n[1]=v1[2]*v2[0]-v1[0]*v2[2];
n[2]=v1[0]*v2[1]-v1[1]*v2[0];
}
voidloadIdentity（Matrixm）{
Matrixidentity={{1.0,0.0,0.0,0.0},
{0.0,1.0,0.0,0.0},
{0.0,0.0,1.0,0.0},
{0.0,0.0,0.0,1.0}};
for（inti=0;i<4;i++）for（intj=0;j<4;j++）
m[i][j]=identity[i][j];
}
voidpreMultiply（Matrixp,Matrixm）{
inti,j;
Matrixt;
for（i=0;i<4;i++）for（j=0;j<4;j++）
t[i][j]=p[i][0]*m[0][j]+p[i][1]*m[1][j]+p[i][2]*m[2][j]+p[i][3]
*m[3][j];
for（i=0;i<4;i++）for（j=0;j<4;j++）
m[i][j]=t[i][j];
}
2显示图形模块的设计：
功能描述：
该模块主要为所要画的图形进行描述，是绘制图形的主要函数，通过调用这个功能模块就能画出用于显示给用户的图形。
代码设计：
//2D图形的display函数
voiddisplay（）{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
if（n==1&&type==GL_LINE_STRIP）{glBegin（GL_POINTS）;glVertex2iv（vert[0]）;glColor3f（0,0.5,0.5）;
glVertex2i（width-vert[0][0]-1,vert[0][1]）;
glEnd（）;
}
glColor3f（0,0.5,0.5）;glBegin（GL_LINES）;
glVertex2i（width/2,0）;glVertex2i（width/2,height-1）;
glEnd（）;
glBegin（type）;
for（inti=0;iglColor3f（1,1,0）;glBegin（type）;
for（inti=0;iglutSwapBuffers（）;initQMesh（）;glutSetWindow（winid）;glutPostRedisplay（）;
}
//3D图形的显示函数voidmodelDisplay（）{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
glPushMatrix（）;floatM[16];
for（intr=0;r<4;r++）for（intc=0;c<4;c++）M[4*c+r]=CRM[r][c];glMultMatrixf（M）;
glScalef（zoom,zoom,zoom）;drawQMesh（）;glPopMatrix（）;glPushMatrix（）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,amb）;glLightfv（GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPosition）;glPopMatrix（）;
glutSwapBuffers（）;
}
3键盘敲击模块
功能描述：
该功能主要为两个窗体添加键盘敲击事件，在2D窗体中主要添加了反走样效果，清除所画的图，点线转化功能，对于3D窗体主要添加了投影方式的变换，光源
移动的功能
代码设计：
//2D绘制窗体的键盘敲击处理函数
voidkeyboard（unsignedcharkey,intx,inty）{switch（key）{
case'a':
antialiasing=!
antialiasing;//反走样效果
if（antialiasing）{glEnable（GL_BLEND）;glEnable（GL_LINE_SMOOTH）;
}else{
glDisable（GL_BLEND）;glDisable（GL_LINE_SMOOTH）;
}
break;
case'c':
n=0;break; //清除界面功能case'l':
type=GL_LINE_STRIP;break;//绘制线功能case'v':
type=GL_POINTS;break; //绘制点功能
}
glutPostRedisplay（）;
}
//3D显示窗体的键盘敲击事件处理函数：
voidmodelKeyboard（unsignedcharkey,intx,inty）{switch（key）{
case'o':
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;//正投影
glLoadIdentity（）;glOrtho（-4,4,-4,4,6,14）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;break;
case'p':
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;//侧投影，不过是默认的
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（45.0,1.0,6.0,14.0）;glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
break;
case'm':
lightPosition[0]=lightPosition[0]-0.5;//光源移动break;
case'n':
lightPosition[1]=lightPosition[1]-0.5;
break;
case'z':
lightPosition[2]=lightPosition[2]-0.5;break;
case'k':
glDisable（GL_FOG）;break;
}
glutPostRedisplay（）;
}
4鼠标点击模块
功能描述：
该功能模块主要实现了对两个窗体鼠标事件的处理，对于3D窗体实现了鼠标左键旋转，由键放大缩小的效果，2D窗体实现了左键画点，右键可以对已经存在的点改变它的位置。
代码设计：
//3D窗体的鼠标事件
voidmodelMouse（intbutton,intstate,intx,inty）{switch（button）{
caseGLUT_LEFT_BUTTON:
if（state==GLUT_DOWN）{cx=x;
cy=h-1-y;dx=dy=0;
left_button_down=true;
}else
left_button_down=false;break;
caseGLUT_RIGHT_BUTTON:
if（state==GLUT_DOWN）{cx=x;
cy=h-1-y;right_button_down=true;
}else
right_button_down=false;break;
}
}
//2D窗体鼠标事件
voidmouse（intbutton,intstate,intx,inty）{y=height-1-y;
switch（button）{
caseGLUT_LEFT_BUTTON:
if（state==GLUT_DOWN&&!
rubberbanding）{v=n++;
vert[v][0]=（xwidth/2:
（x>=width）?
width-1:
x;vert[v][1]=（y<0）?
0:
（y>=height）?
height-1:
y;rubberbanding=true;
glutPostRedisplay（）;
}
elserubberbanding=false;break;
caseGLUT_RIGHT_BUTTON:
if（state==GLUT_DOWN&&!
rubberbanding&&（v=findVertex（x,y））!
=-1）{
if（glutGetModifiers（）==GLUT_ACTIVE_CTRL）{for（inti=v;ivert[i][1]=vert[i+1][1];
}
n--;
}else{
vert[v][0]=（xwidth/2:
（x>=width）?
width-1:
x;vert[v][1]=（y<0）?
0:
（y>=height）?
height-1:
y;rubberbanding=true;
}
glutPostRedisplay（）;
}
elserubberbanding=false;break;
}
}
功能截图：
利用鼠标在界面上画出原来的图，截图如下：
按住“Z”后，上方的光照变化，截图如下：
按住“Y”后，下方的光照效果发生变化，截图如下：
使用鼠标实现图像方向的变化，截图如下：
使用鼠标实现图像大小的变化，截图如下：
放大：
缩小：
三、心得
通过对本次大作业试验
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