实验四OpenGL透视投影与消隐.docx
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实验四OpenGL透视投影与消隐
实验四、OpenGL透视投影与消隐
1、实验目的
1）了解OpenGL图形库的功能和结构；
2）学习了解OpenGL程序的基本结构，及常用函数；
3）学习使用OpenGL透视投影与深度测试；
2、实验内容
1）使用OpenGL编写一个简单的C++程序，使该程序能够绘制出透视投影的球体。
2）在该C++程序中，更改代码，使该程序启动深度测试，实现消隐。
3、实验过程
1）在系统上配置好OpenGL的环境（头文件，库文件，和链接库文件）；
2）使用VisualV++6.0新建一个C++文档，并创建相应的工程；
3）在文档中引入OpenGL的头文件，编辑代码实现：
透视投影下，多个球体的绘制，光照的设置，球体材质设置，启动深度测试，实现球体运动时消隐。
4、实验结果
窗口中显示了四个球体，三个球体围绕中心球体做不同半径，不同速度的圆周运动，单击鼠标左键关闭或开启深度测试，可观察出球体运动时，是否产生消隐。
结果截图：
1.启用深度测试的球体运动：
2.关闭深度测试的球体运动：
5、实验代码
1.#include"stdio.h"
2.#include
3.#include
4.
5.//用于确定当前的深度比较测试方式
6.GLenumDepthFunc=GL_LESS;
7.///////初始化
8.voidInitial（）
9.{
10.glEnable（GL_DEPTH_TEST）;//启用深度测试
11.//glClearColor（1.0f,1.0f,1.0f,1.0f）;
12.glClearColor（0.9,0.9,0.8,1.0）;//初始背景色
13./*********光照处理**********/
14.GLfloatlight_ambient[]={0.0,0.0,0.0,1.0};
15.GLfloatlight_diffuse[]={1.0,1.0,1.0,1.0};
16.GLfloatlight_specular[]={1.0,1.0,1.0,1.0};
17.GLfloatlight_position0[]={0.0,0.0,-220,1.0};
18.//定义光位置得齐次坐标（x,y,z,w）,如果w=1.0,为定位光源（也叫点光源），
19.//如果w＝0，为定向光源（无限光源），定向光源为无穷远点，因而产生光为
20.//平行光。
21.glLightfv（GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,light_ambient）;//环境光
22.glLightfv（GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,light_diffuse）;//漫射光
23.glLightfv（GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,light_specular）;//镜面反射
24.glLightfv（GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position0）;//光照位置
25.
26./********材质处理***********/
27./*GLfloatmat_ambient[]={0.0,0.2,1.0,1.0};
28.GLfloatmat_diffuse[]={0.8,0.5,0.2,1.0};
29.GLfloatmat_specular[]={1.0,1.0,1.0,1.0};
30.GLfloatmat_shininess[]={100.0};//材质RGBA镜面指数，数值在0～128范围内
31.
32.glMaterialfv（GL_FRONT,GL_AMBIENT,mat_ambient）;
33.glMaterialfv（GL_FRONT,GL_DIFFUSE,mat_diffuse）;
34.glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular）;
35.glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SHININESS,mat_shininess）;
36.*/
37.glEnable（GL_LIGHTING）;//启动光照
38.glEnable（GL_LIGHT0）;//使第一盏灯有效
39.glEnable（GL_DEPTH_TEST）;//测试深度缓存
40./********其他可选项***********/
41.//glDepthFunc（GL_LESS）;//函数指定比较函数，用来比较每个引入象素的z值和深度缓存中给定的z值，只有当
42.//激活深度检验时才执行此比较。
43.//glEnable（GL_CULL_FACE）;//剔除多边形表面:
在三维空间中，一个多边形虽然有两个面，
44.
45.//但我们无法看见背
46.//面的那些多边形，而一些多边形虽然是正面的，但被其他多边形所遮挡。
如果将
47.//无法看见的多边形和可见的多边形同等对待，无疑会降低我们处理图形的效率。
48.//在这种时候，可以将不必要的面剔除。
49.//glCullFace（GL_FRONT）;//glCullFace的参数可以是GL_FRONT，GL_BACK或者GL_FRONT_AND_BACK，分别表示
50.//剔除正面、剔除反面、剔除正反两面的多边形。
51.glEnable（GL_COLOR_MATERIAL）;//材质颜色追踪当前颜色
52.}
53.
54.voidChangeSize（intw,inth）
55.{
56.if（h==0）h=1;
57.glViewport（0,0,w,h）;
58.glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
59.glLoadIdentity（）;
60.GLfloatfAspect;
61.fAspect=（float）w/（float）h;
62./////////////////透视投影
63.gluPerspective（45.0,fAspect,1.0,500.0）;
64.glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
65.glLoadIdentity（）;
66.}
67.
68.
69./////////////////鼠标点击
70.voidMousePlot（GLintbutton,GLintaction,GLintxMouse,GLintyMouse）{
71.if（button==GLUT_LEFT_BUTTON&&action==GLUT_DOWN）{
72.if（DepthFunc==GL_LESS）{
73.DepthFunc=GL_GREATER;
74.glClearDepth（0.0）;//不同的比较测试方式需要不同的初始化值
75.printf（"关闭深度测试，不能消隐！
\n"）;
76.}
77.elseif（DepthFunc=GL_GREATER）{
78.DepthFunc=GL_LESS;
79.glClearDepth（1.0）;
80.printf（"启动深度测试，可以实现消隐！
\n"）;
81.}
82.}
83.}
84.
85.voidDisplay（void）
86.{
87.staticfloatfElect1=0.0f,fElect2=0.0f,fElect3=0.0f;
88.glDepthFunc（DepthFunc）;//设置深度比较测试方式
89.
90.glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
91.
92.glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
93.glLoadIdentity（）;
94.
95.glTranslatef（0.0f,0.0f,-250.0f）;
96.glColor3f（1.0f,0.4f,0.2f）;
97.///////////////中心球
98.glutSolidSphere（16.0f,24,24）;
99.
100.
101.glColor3f（0.6f,0.6f,1.0f）;
102./////////环绕球1
103.glPushMatrix（）;
104.glRotatef（fElect1,0.0f,1.0f,0.0f）;
105.glTranslatef（90.0f,0.0f,0.0f）;
106.glutSolidSphere（6.0f,16,16）;
107.glPopMatrix（）;
108.
109.glColor3f（1.0f,1.0f,0.8f）;
110.//////////环绕球2
111.glPushMatrix（）;
112.glRotatef（45.0f,0.0f,0.0f,1.0f）;
113.glRotatef（fElect2,0.0f,1.0f,0.0f）;
114.glTranslatef（-70.0f,0.0f,0.0f）;
115.glutSolidSphere（10.0f,16,16）;
116.glPopMatrix（）;
117.
118.glColor3f（0.5f,1.0f,1.0f）;
119.//////////环绕球3
120.glPushMatrix（）;
121.glRotatef（-45.0f,0.0f,0.0f,1.0f）;
122.glRotatef（fElect3,0.0f,1.0f,0.0f）;
123.glTranslatef（0.0f,0.0f,40.0f）;
124.glutSolidSphere（3.0f,16,16）;
125.glPopMatrix（）;
126.
127.//////旋转角度参数递增
128.fElect1+=10.0f;
129.fElect2+=5.0f;
130.fElect3+=20.0f;
131.if（fElect1>360.0f）fElect1=10.0f;
132.if（fElect2>360.0f）fElect2=5.0f;
133.if（fElect3>360.0f）fElect3=20.0f;
134.
135.glutSwapBuffers（）;
136.}
137.////////定时函数
138.voidTimerFunc（intvalue）
139.{
140.glutPostRedisplay（）;
141.glutTimerFunc（100,TimerFunc,1）;
142.}
143.
144.intmain（intargc,char*argv[]）
145.{
146.glutInit（&argc,argv）;
147.glutInitDisplayMode（GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH）;
148.glutInitWindowSize（600,600）;
149.glutCreateWindow（"透视与深度测试"）;
150.glutReshapeFunc（ChangeSize）;
151.glutDisplayFunc（Display）;
152.glutMouseFunc（MousePlot）;
153.glutTimerFunc（300,TimerFunc,1）;
154.Initial（）;
155.glutMainLoop（）;
156.return0;
157.}
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