计算机图形学黄欣212318.docx

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计算机图形学黄欣212318

计算机图形学

姓名：

黄欣学号：

2013212318日期：

2015.12.27

1．创建新项目

1）点击文件-->新建-->项目

2）选择VisualC++中的Win32控制台应用程序，修改文件名，最后点击确定即可

3）点击下一步

4）勾选空项目，点击完成

5）右键点击新建好的test1下的资源文件-->添加-->新建项

6）选择C++文件，修改文件名即可

2．在创建的新项目中，写程序代码。

第二次作业地图绘制

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

classMapPoint

{

public:

doublelongitude;//经度

doublelatitude;//纬度

};

classPolygon

{

public:

vectorPoints;//多边形的顶点序列

};

vectorpolys;//多边形集合

vectorReadMapData（char*filename）//文件名

{

intPointCount;//计算点的个数

vectorPolygons;

ifstreamfs（filename）;//寻找filename文件是否为空

while（fs.eof（）!

=true）

{

Polygon*poly=newPolygon;//定点个数

fs>>PointCount;//定点个数赋值给fs

cout<

for（inti=0;i

{

MapPointp;//地图名

fs>>p.longitude>>p.latitude;

poly->Points.push_back（p）;

}

Polygons.push_back（poly）;

}

returnPolygons;

}

voiddisplay（void）

{

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;//用蓝色绘制各省边界

glColor3f（0.0,0.0,1.0）;//设置正面为填充模式

glPolygonMode（GL_BACK,GL_LINE）;

for（inti=0;i

{

vectorPoints=polys[i]->Points;

glBegin（GL_LINE_LOOP）;//使用闭合曲线方式绘制各省边界

for（intj=0;j

{

glVertex3f（Points[j].longitude,Points[j].latitude,0.0）;

}

glEnd（）;

}

glFlush（）;

}

voidinit（void）

{

//设置背景颜色

glClearColor（1.0,1.0,1.0,0.0）;

//初始化观察值

glMatrixMode（GL_PROJECTION）;//将矩阵模式设为投影

glLoadIdentity（）;//对矩阵进行单位化

glOrtho（108.0,120.0,30.0,38.0,-2.0,2.0）;

//构造平行投影矩阵，注意坐标的位置

}

intmain（intargc,char**argv）//主函数

{

char*filename="D:

/HenanCounty.txt";//文件名与文件目录对应

polys=ReadMapData（filename）;//读定义的文件给ploys

glutInit（&argc,argv）;//初始化

glutInitDisplayMode（GLUT_RGB|GLUT_SINGLE）;//单存缓和RGB

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

glutInitWindowSize（450,450）;//窗口大小

glutCreateWindow（"henancountry"）;//窗口标题

init（）;

glutDisplayFunc（display）;//设置一个函数，当需要画图时，调用该函数

glutMainLoop（）;//进行消息循环

return0;

}

第五章、二维观察

红蓝三角形

#include

typedefGLfloatpoint2d[2];//点数据类型

voidtriangle（point2da,point2db,point2dc）//显示一个三角形

{

glBegin（GL_TRIANGLES）;

glVertex2fv（a）;

glVertex2fv（b）;

glVertex2fv（c）;

glEnd（）;

}

voiddisplay（void）

{

point2dv[3]={{-1,-0.58},{1,-0.58},{0,1.15}};//设置初始三角形顶点

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;//清空显示窗口

glColor3f（0,0,1）;//设置填充颜色为蓝色

glViewport（0,0,300,400）;//设置左视区

triangle（v[0],v[1],v[2]）;//三个顶点

glColor3f（1,0,0）;//设置填充颜色为红色

glViewport（300,0,300,400）;设置右视区

glRotatef（90,0,0,1）;关于z轴旋转

triangle（v[0],v[1],v[2]）;显示蓝色三角形

glFlush（）;

}

voidinit（）

{

glMatrixMode（GL_PROJECTION）;

glLoadIdentity（）;

gluOrtho2D（-2,2,-2,2）;

glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;

glClearColor（1,1,1,1）;//蓝色

}

voidmain（intargc,char**argv）//显示窗体

{

glutInit（&argc,argv）;

glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;

glutInitWindowSize（600,400）;

glutCreateWindow（"Triangle"）;

glutDisplayFunc（display）;

init（）;

glutMainLoop（）;

}

这次编程让我学会了画三角形，填充三角形颜色，还有旋转三角形。

四棱锥和立方体实体模型

#include

typedefGLfloatpoint2d[2];//点数据类型

voidtriangle（point2da,point2db,point2dc）//显示一个三角形

{

glBegin（GL_TRIANGLES）;

glVertex2fv（a）;

glVertex2fv（b）;

glVertex2fv（c）;

glEnd（）;

}

voiddisplay（void）

{

point2dv[3]={{-1,-0.58},{1,-0.58},{0,1.15}};//设置初始三角形顶点

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;//清空显示窗口

glColor3f（0,0,1）;//设置填充颜色为蓝色

glViewport（0,0,300,400）;//设置左视区

triangle（v[0],v[1],v[2]）;//三个顶点

glColor3f（1,0,0）;//设置填充颜色为红色

glViewport（300,0,300,400）;//设置右视区

glRotatef（90,0,0,1）;//关于z轴旋转

triangle（v[0],v[1],v[2]）;//显示蓝色三角形

glFlush（）;

}

voidinit（）

{

glMatrixMode（GL_PROJECTION）;

glLoadIdentity（）;

gluOrtho2D（-2,2,-2,2）;

glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;

glClearColor（1,1,1,1）;//蓝色

}

voidmain（intargc,char**argv）//显示窗体

{

glutInit（&argc,argv）;

glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;

glutInitWindowSize（600,400）;

glutCreateWindow（"Triangle"）;

glutDisplayFunc（display）;

init（）;

glutMainLoop（）;

}

第六章三维观察

立方体透视投影

#include

GLintwinWidth=600,winHeight=600;//设置初始化窗口大小

/*观察坐标系参数设置*/

GLfloatx0=0,y0=0,z0=5;//设置观察坐标系原点

GLfloatxref=0.0,yref=0.0,zref=0.0;//设置观察坐标系参考点（视点）

GLfloatVx=0.0,Vy=1.0,Vz=0.0;//设置观察坐标系向上向量（y轴）

/*观察体（视见体）参数设置*/

GLfloatxwMin=-1.0,ywMin=-1.0,xwMax=1.0,ywMax=1.0;//设置裁剪窗口坐标范围

GLfloatdnear=1.5,dfar=20;//设置远、近裁剪面深度范围

voidinit（void）

{

glClearColor（1,1,1,0）;

//glShadeModel（GL_FLAT）;//xz

/*①观察变换*/

/*视点变换*/

gluLookAt（x0,y0,z0,xref,yref,zref,Vx,Vy,Vz）;//指定三维观察参数

/*模型变换*/

glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;

glScalef（2,2,2）;//比例放缩变换扩大两倍

glRotatef（45,0,1,1）;//旋转变换

/*②投影变换*/

glMatrixMode（GL_PROJECTION）;

glLoadIdentity（）;

glFrustum（xwMin,xwMax,ywMin,ywMax,dnear,dfar）;//透视投影，设置透视视景体

}

voiddisplayFcn（void）

{

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;

glColor3f（0,1,0）;//设置前景色为绿色

glutSolidCube

（1）;//绘制单位立方体实体

glColor3f（0,0,0）;//设置前景色为黑色

glLineWidth

（2）;//设置线宽

glutWireCube

（1）;//绘制单位立方体线框

glFlush（）;

}

voidreshapeFcn（GLintnewWidth,GLintnewHeight）

{

/*③视口变换*/

glViewport（0,0,newWidth,newHeight）;//定义视口大小

winWidth=newWidth;

winHeight=newHeight;

}

voidmain（intargc,char**argv）

{

glutInit（&argc,argv）;

glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;

glutInitWindowPosition（100,100）;

glutInitWindowSize（winWidth,winHeight）;

glutCreateWindow（"单位立方体的透视投影"）;

init（）;

glutDisplayFunc（displayFcn）;

glutReshapeFunc（reshapeFcn）;

glutMainLoop（）;

}

第七章、BeZier曲线绘制

#include

GLfloatctrlpoints[4][3]={{-4,-4,0},{-2,3,0},{2,4.5,0},{3,-3,0}};

voidinit（void）

{

glClearColor（1,1,1,0）;

glShadeModel（GL_FLAT）;

//下行用于定义曲线函数

glMap1f（GL_MAP1_VERTEX_3,0,1,3,4,&ctrlpoints[0][0]）;

glEnable（GL_MAP1_VERTEX_3）;//将当前曲线激活

}

voiddisplay（void）

{

inti;

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;

//下面用求值器按20等分计算BeZier曲线上的点

glColor3f（0,0,0）;

glLineWidth

（2）;

glBegin（GL_LINE_STRIP）;

for（i=0;i<20;i++）

glEvalCoord1f（（GLfloat）i/20）;

glEnd（）;

glLineWidth

（1）;

glColor3f（0,0,1）;

glBegin（GL_LINE_STRIP）;

for（i=0;i<4;i++）

glVertex3fv（&ctrlpoints[i][0]）;

glEnd（）;

glFlush（）;

}

voidreshape（intw,inth）

{

glViewport（0,0,（GLsizei）w,（GLsizei）h）;

glMatrixMode（GL_PROJECTION）;

glLoadIdentity（）;

if（w<=h）

glOrtho（-5,5,-5*（GLfloat）h/（GLfloat）w,5*（GLfloat）h/（GLfloat）w,-5,5）;

else

glOrtho（-5*（GLfloat）w/（GLfloat）h,5*（GLfloat）w/（GLfloat）h,-5,5,-5,5）;

glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;

glLoadIdentity（）;

}

intmain（intargc,char**argv）

{

glutInit（&argc,argv）;

glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;

glutInitWindowPosition（100,100）;

glutInitWindowSize（500,500）;

glutCreateWindow（argv[0]）;

init（）;

glutDisplayFunc（display）;

glutReshapeFunc（reshape）;

glutMainLoop（）;

return0;

}

2．BeZier曲线绘制

#include

GLfloatctrlpoints[4][4][3]={{{-3,-0,4},{-2,0,2},{-1,0,0},{0,0,2}},{{-3,1,1},{-2,1,3},{-1,1,6},{0,1,-1}},

{{-3,2,4},{-2,2,0},{-1,2,3},{0,2,4}},{{-3,3,0},{-2,3,0},{-1,3,0},{0,3,0}}};

voiddisplay（void）

{

inti,j;

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;

glColor3f（0,0,0）;

glPushMatrix（）;

glRotatef（85,1,1,1）;

for（j=0;j<=20;j++）

{

glBegin（GL_LINE_STRIP）;

for（i=0;i<=20;i++）

glEvalCoord2f（（GLfloat）i/20,（GLfloat）j/20）;

glEnd（）;

glBegin（GL_LINE_STRIP）;

for（i=0;i<=20;i++）

glEvalCoord2f（（GLfloat）j/20,（GLfloat）i/20）;

glEnd（）;

}

glPopMatrix（）;

glFlush（）;

}

voidinit（void）

{

glClearColor（1,1,1,1）;

glMap2f（GL_MAP2_VERTEX_3,0,1,3,4,0,1,12,4,&ctrlpoints[0][0][0]）;

glEnable（GL_MAP2_VERTEX_3）;

glOrtho（-5,5,-5,5,-5,5）;

}

intmain（intargc,char**argv）

{

glutInit（&argc,argv）;

glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH）;

glutInitWindowPosition（100,100）;

glutInitWindowSize（500,500）;

glutCreateWindow（argv[0]）;

init（）;

glutDisplayFunc（display）;

glutMainLoop（）;

return0;

}

最后一次作业：

茶壶绘制

#include

#include

voidinit（void）

{

/*设置材质的镜面反射光的反射系数*/

GLfloatmat_specular[]={1.0,1.0,1.0,1.0};

/*设置材质的镜面反射系数*/

GLfloatmat_shininess[]={50.0};

/*设置光源位置的值*/

GLfloatlight_position[]={1.0,1.0,1.0,0.0};

/*设置漫反射光和折射光分量强度的值*/

GLfloatwhite_light[]={1.0,1.0,1.0,1.0};

/*设置点光源的颜色*/

GLfloatLight_Model_Ambient[]={0.2,0.2,0.2,1.0};

/*清除窗口的颜色,显示为黑色*/

glClearColor（0.0,0.0,0.0,0.0）;

/*设置阴影模型*/

glShadeModel（GL_SMOOTH）;

/*设置表面特性函数，指定物体正面被赋予制定材质，设置镜面反射光的反射系数和镜面反射系数*/

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular）;

glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SHININESS,mat_shininess）;

//建立光源

/*设置一个OpenGL光源，设置光源位置，light_position为它的属性值，

这是先前设置的量*/

glLightfv（GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position）;

/*设置光源的设置漫反射光分量强度，white_light为它的属性值，这是先前设置的量*/

glLightfv（GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,white_light）;

/*设置光源的设置直射光分量强度，white_light为它的属性值，这是先前设置的量*/

glLightfv（GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,white_light）;

/*设置点光源的颜色*/

glLightModelfv（GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,Light_Model_Ambient）;

/*启用光照模型，glEnable（）是用于启用各种功能，与glDisabale（）相对应*/

glEnable（GL_LIGHTING）;

/*启用GL_LIGHT0这个光源*/

glEnable（GL_LIGHT0）;

/*启用更新深度缓存区功能*/

glEnable（GL_DEPTH_TEST）;

}

voiddisplay（void）

{

/*清除颜色缓存和深度缓存*/

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;

//glutSolidSpehere（1.0，20，16）；

/*显示茶壶*/

glutSolidTeapot（0.5）;

/*强制刷新缓冲，保证绘图的命令将被执行，而不是存储在缓冲区等待其他命令*/

glFlush（）;

}

voidreshape（intw,inth）

{

/*视口函数，0，0是指定了窗口的左下角，以（0,0）为原点位置，指定已定义的w,h为视口矩形的宽度和高度*/

glViewport（0,0,（GLsizei）w,（GLsizei）h）;

/*指定GL_PROJECTION矩阵为当前矩阵*/

glMatrixMode（GL_PROJECTION）;

/*重置当前矩阵为单位矩阵*/

glLoadIdentity（）;

/*for循环,glOrtho创建一个平行的视景体*/

if（w<=h）

{

glOrtho（-1.5,1.5,-1.5*（GLfloat）h/（GLfloat）w,1.5*（GLfloat）h/（GLfloat）w,-10.0,10.0）;

}

else

glOrtho（-1.5*（GLfloat）w/（GLfloat）h,1.5*（GLfloat）w/（GLfloat）h,-1.5,1.5,-10.0,10.0）;

/*指定GL_MODELVIEW矩阵为当前矩阵*/

glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;

/*重置当前矩