电子科大计算机学院三维图形程序设计实验报告.docx
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电子科大计算机学院三维图形程序设计实验报告
实验报告
课程名称：
三维图形程序设计
学 院：
计算机科学与工程学院
专 业：
计算机科学与技术
指导教师：
周川
学生姓名：
郫县卡戴珊
学 号：
2014666666666
实验成绩：
日 期：
2016年3月31日
电子科技大学计算机学院实验中心
电子科技大学
实验报告
一、实验一：
三维图形程序上机操作训练与图元编程
二、实验室名称：
主楼A2412实验时间：
2016年3月31号
三、实验目的：
1.掌握VC中OpenGL三维编程环境的建立过程；
2.掌握GLUT编写OpenGL应用程序的基本步骤，熟悉GLUT基于事件驱动的编程模型；
3.掌握不同类型图元的顶点装配方式，并能够利用图元建立简单的几何对象。
四、实验原理：
OpenGL编程语言
面向对象编程技术
五、实验内容：
（一）安装、配置和测试OpenGL三维编程环境
1.首先检查Windows操作系统中是否正确安装了VisualStudio集成开发环境：
实验要求在WindowsXP、VisualC++2005平台以上；
2.解压OpenGL.zip到任意目录下；
3.检查OpenGL核心库和实用库及其头文件是否安装正确和完整：
检查%VSINSTALLDIR%\VC\PlatformSDK\Include\GL目录下是否存在gl.h、glu.h两个头文件，并从解压得到的GL子目录下拷贝缺少的头文件到该目录下；检查%VSINSTALLDIR%\VC\PlatformSDK\Lib目录下是否存在OpenGL32.lib、GLU32.lib两个库文件，并从解压得到的Lib子目录下拷贝缺少的Lib文件到该目录下；
4.安装GLUT库及其头文件。
从解压得到的GL子目录下拷贝glut.h到%VSINSTALLDIR%\VC\PlatformSDK\Include\GL目录中，从解压得到的Lib子目录下拷贝
glut32.lib到%VSINSTALLDIR%\VC\PlatformSDK\Lib下，拷贝glut32.dll到%windir%\system32目录下。
5.检测OpenGL环境是否配置正确。
a.打开VisualStudio集成开发环境，新建一个类型为“Win32控制台应用程序”的空项目Test；
b.在项目中新建一个C源文件Test.c；
c.拷贝如下代码到Test.c中；
d.生成Test项目，观察“输出”窗口中的编译和链接输出信息，若显示类似“生成:
1已成功,0已失败,0最新,0已跳过”表明项目生成成功，否则根据输出信息检查程序或者OpenGL编程环境是否设置正确，并在改正后重新生成Test项目；
e.运行Test.exe查看程序是否能够正常启动。
/**Test.C**/
#include
voiddisplay（）;
voidinit（）;
intmain（intargc,char**argv）
{
glutInit（&argc,argv）;
glutCreateWindow（“Simple”）;
glutDisplayFunc（display）;
init（）;
glutMainLoop（）;
}
voiddisplay（）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
glBegin（GL_POLYGON）;
glVertex2f（-0.5,-0.5）;
glVertex2f（-0.5,0.5）;
glVertex2f（0.5,0.5）;
glVertex2f（0.5,-0.5）;
glEnd（）;
glFlush（）;
}
voidinit（）
{
glClearColor（0.0,0.0,0.0,0.0）;
}
（二）编程任务1：
1.分别利用点、线图元生成锥形螺旋曲线和环形螺旋曲线，要求可以设置点的大小、线可以设置线形和宽度。
锥形螺旋曲线的参数方程为：
环形螺旋曲线的参数方程为：
其中，t为参数且
。
a，b和c是常数，比如可取a=2.0，b=3.0，c=18.0。
（三）编程任务2：
1.在窗口中绘制三角形和四边形两个简单填充图形，要求它们能够被鼠标选中并随鼠标一起拖动，此外能够使用右键菜单分别设置两个简单图形的颜色。
利用三角形图元生成黑白相间的圆锥台，要求通过键盘或鼠标能够改变圆锥台地大端和小端直径。
六、实验器材（设备、元器件）：
机房电脑、MicrosoftVisualStudio、OpenGLAPI函数库
七、实验步骤：
1：
配置环境
首先需要配置OpenGL编程环境，在MicrosoftVisualStudio2010中添加相应的头文件以及lib文件》
头文件添加地址为C:
\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio10.0\VC\include\GL
lib文件添加地址C:
\ProgramFiles\MicrosoftVisualStudio10.0\VC\lib
并且将glut.dll添加到System.32的文件夹里
2：
建立工程
建立OpenGL工程的过程
选择空项目；
输入名称；
选择添加文件；
键入代码；
3：
根据具体的题目要求进行实验
八、实验数据及结果分析：
编程任务1：
分别利用点、线图元生成锥形螺旋曲线和环形螺旋曲线，要求可以设置点的大小、线可以设置线形和宽度。
锥形螺旋曲线的参数方程为：
环形螺旋曲线的参数方程为：
其中，t为参数且
。
a，b和c是常数，比如可取a=2.0，b=3.0，c=18.0。
/**Test.C**/
#include
#include
#definePI3.1415
voiddrawthelines（）
{
floatt,x,y,z;
floata=2,b=3,c=18;
glColor3f（1.0,0.5,0.5）;
glBegin（GL_LINE_STRIP）;
for（t=0;t<=2*PI;t+=0.0002）
{
x=a*t*cos（c*t）+b;
y=a*t*sin（c*t）+b;
z=c*t;
glVertex3f（x,y,z）;
}
glEnd（）;
glColor3f（1.0,1.0,1.0）;
glBegin（GL_LINES）;
glVertex3f（0,0,0）;
glVertex3f（12,0,0）;
glEnd（）;
glColor3f（1.0,1.0,1.0）;
glBegin（GL_LINES）;
glVertex3f（0,0,0）;
glVertex3f（0,12,0）;
glEnd（）;
glColor3f（1.0,1.0,1.0）;
glBegin（GL_LINES）;
glVertex3f（0,0,0）;
glVertex3f（0,0,12）;
glEnd（）;
}
voiddisplay（）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
drawthelines（）;
glFlush（）;
}
voidinit（）
{
glClearColor（0.0,0.0,0.0,0.0）;
glColor3f（1.0,1.0,1.0）;
gluLookAt（1,1,1,
0,0,0,
0,1,0）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glLoadIdentity（）;
glOrtho（-12.0,12.0,-12.0,12.0,-12,12）;
}
intmain（intargc,char**argv）
{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowPosition（0,0）;
glutCreateWindow（"Drawthelines"）;
glutDisplayFunc（display）;
init（）;
glutMainLoop（）;
return0;
}
实验一
（2）
/**Test.C**/
#include
#include
#definePI3.1415
voiddrawthelines（）
{
floatt,x,y,z;
floata=2,b=3,c=18;
glColor3f（1.0,0.5,0.5）;
glBegin（GL_LINE_STRIP）;
for（t=0;t<=2*PI;t+=0.0002）
{
x=（a*sin（c*t）+b）*cos（t）;
y=（a*sin（c*t）+b）*sin（t）;
z=a*cos（c*t）;
glVertex3f（x,y,z）;
}
glEnd（）;
glColor3f（1.0,1.0,1.0）;
glBegin（GL_LINES）;
glVertex3f（0,0,0）;
glVertex3f（12,0,0）;
glEnd（）;
glColor3f（1.0,1.0,1.0）;
glBegin（GL_LINES）;
glVertex3f（0,0,0）;
glVertex3f（0,12,0）;
glEnd（）;
glColor3f（1.0,1.0,1.0）;
glBegin（GL_LINES）;
glVertex3f（0,0,0）;
glVertex3f（0,0,12）;
glEnd（）;
}
voiddisplay（）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
drawthelines（）;
glFlush（）;
}
voidinit（）
{
glClearColor（0.0,0.0,0.0,0.0）;
glColor3f（1.0,1.0,1.0）;
gluLookAt（1,1,1,
0,0,0,
0,1,0）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glLoadIdentity（）;
glOrtho（-12.0,12.0,-12.0,12.0,-12,12）;
}
intmain（intargc,char**argv）
{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowPosition（0,0）;
glutCreateWindow（"Drawthelines"）;
glutDisplayFunc（display）;
init（）;
glutMainLoop（）;
return0;
}
编程任务2：
1.在窗口中绘制三角形和四边形两个简单填充图形，要求它们能够被鼠标选中并随鼠标一起拖动，此外能够使用右键菜单分别设置两个简单图形的颜色。
#include
#include
#defineSIZE512
intwide=600,height=600;
GLintHITS;
voidinit（）
{
glClearColor（1.0,1.0,1.0,0.0）;
}
intRect1_x1=-250,Rect1_y1=-250,Rect1_x2=450,Rect1_y2=450;
intRect2_x1=-500,Rect2_y1=-500,Rect2_x2=250,Rect2_y2=250;
intmovex1=0,movey1=0;
intmovex2=0,movey2=0;
intmousex=0,mousey=0;
intRGB1[3]={1.0,1.0,0.0};
intRGB2[3]={0.0,1.0,1.0};
voiddrawObjects（GLenummode,intflag）
{
if（mode==GL_SELECT）glLoadName
（1）;
glColor3f（RGB1[0],RGB1[1],RGB1[2]）;
glTranslated（4*movex1,4*movey1,0）;
glRectf（Rect1_x1,Rect1_y1,Rect1_x2,Rect1_y2）;
glTranslated（-4*movex1,-4*movey1,0）;
if（mode==GL_SELECT）glLoadName
（2）;
glColor3f（RGB2[0],RGB2[1],RGB2[2]）;
glTranslated（4*movex2,4*movey2,0）;
glBegin（GL_TRIANGLES）;
glVertex2i（0,0）;
glVertex2i（145,245）;
glVertex2i（-45,280）;
glEnd（）;
glTranslated（-4*movex2,-4*movey2,0）;
}
voiddisplay（intflag）
{
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
drawObjects（GL_RENDER,flag）;
glFlush（）;
}
voidprocessHits（GLinthits,GLuintbuffer[]）
{
unsignedinti,j;
GLintii,jj,names,*ptr;
printf（"hits=%d\n",hits）;
ptr=（GLint*）buffer;
for（i=0;inames=*ptr;
ptr+=3;
for（j=0;jif（*ptr==1）
printf（"redrectangle\n"）;
else
printf（"bluerectangle\n"）;
ptr++;
}
printf（"\n"）;
}
}
GLuintselectBuf[SIZE];
voidmouse（intbutton,intstate,intx,inty）//鼠标函数
{
GLinthits;
GLintviewport[4];
if（button==GLUT_LEFT_BUTTON&&state==GLUT_DOWN）
{
mousex=x;
mousey=y;
glGetIntegerv（GL_VIEWPORT,viewport）;
glSelectBuffer（SIZE,selectBuf）;
glRenderMode（GL_SELECT）;
glInitNames（）;
glPushName（0）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glPushMatrix（）;
glLoadIdentity（）;
gluPickMatrix（（GLdouble）x,（GLdouble）（viewport[3]-y）,5.0,5.0,viewport）;
gluOrtho2D（-2.0*wide,2.0*wide,-2.0*height,2.0*height）;
drawObjects（GL_SELECT,0）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glPopMatrix（）;
glFlush（）;
hits=glRenderMode（GL_RENDER）;
HITS=hits;
processHits（hits,selectBuf）;
glutPostRedisplay（）;
}
}
voidreshape（intw,inth）
{
wide=w;
height=h;
glViewport（0,0,w,h）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glLoadIdentity（）;
gluOrtho2D（-2.0*wide,2.0*wide,-2.0*height,2.0*height）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
}
voidkeyboard（unsignedcharkey,intx,inty）
{
switch（key）{
case27:
exit（0）;
break;
}
}
voidmotion（intx,inty）//建立移动函数
{
if（HITS==1&&selectBuf[3]==1）
{
movex1=x-mousex+movex1;
movey1=mousey-y+movey1;
display
（1）;
}
elseif（HITS==1&&selectBuf[3]==2）
{
movex2=x-mousex+movex2;
movey2=mousey-y+movey2;
display
（2）;
}
elseif（HITS==2）
{
movex1=x-mousex+movex1;
movey1=mousey-y+movey1;
movex2=x-mousex+movex2;
movey2=mousey-y+movey2;
display（3）;
}
mousex=x;
mousey=y;
}
voidsubMenu1Func（intdata）//设置控制键盘键
{
switch（data）
{
case1:
RGB1[0]=1.0;
RGB1[1]=0.0;
RGB1[2]=0.0;
break;
case2:
RGB1[0]=0.0;
RGB1[1]=1.0;
RGB1[2]=0.0;
break;
case3:
RGB1[0]=0.0;
RGB1[1]=0.0;
RGB1[2]=1.0;
break;
}
display（0）;
}
voidsubMenu2Func（intdata）//设置控制键盘键
{
switch（data）
{
case1:
RGB2[0]=1.0;
RGB2[1]=0.0;
RGB2[2]=0.0;
break;
case2:
RGB2[0]=0.0;
RGB2[1]=1.0;
RGB2[2]=0.0;
break;
case3:
RGB2[0]=0.0;
RGB2[1]=0.0;
RGB2[2]=1.0;
break;
}
display（0）;
}
voidMenuFunc（intdata）
{
}
intsubMenu1,subMenu2,Menu;
intmain（intargc,char**argv）
{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitDisplayMode（GLUT_SINGLE|GLUT_RGB）;
glutInitWindowSize（wide,height）;
glutInitWindowPosition（100,100）;
glutCreateWindow（argv[0]）;
init（）;
//创建菜单改变颜色
subMenu1=glutCreateMenu（subMenu1Func）;
glutAddMenuEntry（"红ì色?
",1）;
glutAddMenuEntry（"绿ì色?
",2）;
glutAddMenuEntry（"蓝?
色?
",3）;
glutAttachMenu（GLUT_RIGHT_BUTTON）;
//创建菜单改变颜色
subMenu2=glutCreateMenu（subMenu2Func）;
glutAddMenuEntry（"红ì色?
",1）;
glutAddMenuEntry（"绿ì色?
",2）;
glutAddMenuEntry（"蓝?
色?
",3）;
glutAttachMenu（GLUT_RIGHT_BUTTON）;
Menu=glutCreateMenu（MenuFunc）;
//为两个菜单设置名字
glutAddSubMenu（"设置方块1的颜色",subMenu1）;
glutAddSubMenu（"设置三角形1的?
颜色",subMenu2）;
glutAttachMenu（GLUT_RIGHT_BUTTON）;
glutReshapeFunc（reshape）;
glutDisplayFunc（display）;
glutMouseFunc（mouse）;
glutKeyboardFunc（keyboard）;
glutMotionFunc（motion）;
glutMainLoop（）;//是程序的监听一直运行，保证捕捉到操作，直到
return0;
}
九、总结、改进建议及心得体会：
电子科技大学
实验报告
一、实验二：
（实验项目名称）
二、实验室名称：
实验时间：
三、实验目的：
四、实验原理：
五、实验内容：
六、实验器材（设备、元器件）：
七、实验步骤：
八、实验数据及结果分析：
九、总结、改进建议及心得体会：
...
（注：
文档可能无法思考全面，请浏览后下载，供参考。
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