计算机图形学论文.docx
《计算机图形学论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机图形学论文.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
计算机图形学论文
计算机图形学论文
一、算法设计
在程序中镜头上下转（沿红色线），左右转（沿绿色线）以及左右倾（沿蓝色线），
还有前后左右上下平移。
要实现这些，原理非常简单，分四步：
1.我们先需要声明一个矩阵；
2.变换的时候把矩阵加载到当前视口矩阵里；
3.调用opengl内置的坐标变换函数，然后取出矩阵；
4.用的时候，直接加载自定义的矩阵即可。
二、部分代码
#include"ramble.h"
#include
intw=640;
inth=480;
staticvoidresize（intwidth,intheight）
{
constfloatar=（float）width/（float）height;
glViewport（0,0,width,height）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glLoadIdentity（）;
gluPerspective（45.0,ar,0.1,20.0）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
w=width;
h=height;
}
staticvoiddisplay（void）
{
constdoublet=glutGet（GLUT_ELAPSED_TIME）/1000.0;
constdoublea=t*90.0;
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
Ramble（）;
glTranslated（0.0,0.0,-4.0）;
glutSolidTeapot（1.0）;
glutSwapBuffers（）;
}
staticvoidkey（unsignedcharkey,intx,inty）
{
switch（key）
{
case27:
exit（0）;
break;
case'q':
case'Q':
RambleVK_Q（）;
break;
case'e':
case'E':
RambleVK_E（）;
break;
case'a':
case'A':
RambleVK_A（）;
break;
case'd':
case'D':
RambleVK_D（）;
break;
case'w':
case'W':
RambleVK_W（）;
break;
case's':
case'S':
RambleVK_S（）;
break;
case'r':
case'R':
RambleVK_R（）;
break;
case'f':
case'F':
RambleVK_F（）;
break;
}
glutPostRedisplay（）;
}
staticvoidspacialkey（intkey,intx,inty）
{
switch（key）
{
caseGLUT_KEY_LEFT:
RambleMoveLeft（）;
break;
caseGLUT_KEY_RIGHT:
RambleMoveRight（）;
break;
caseGLUT_KEY_UP:
RambleMoveForward（）;
break;
caseGLUT_KEY_DOWN:
RambleMoveBack（）;
break;
default:
break;
}
glutPostRedisplay（）;
}
voidMouse（intbutton,intstate,intx,inty）/*当鼠标按下或拿起时会回调该函数*/
{
if（button==GLUT_LEFT_BUTTON&&state==GLUT_DOWN）
{
RambleLButtonDown（x,y）;
}
if（button==GLUT_LEFT_BUTTON&&state==GLUT_UP）
{
RambleLButtonUp（x,y）;
}
}
voidOnMouseMove（intx,inty）/*当鼠标移动时会回调该函数*/
{
RambleMouseMove（x,y）;
}
staticvoididle（void）
{
glutPostRedisplay（）;
}
constGLfloatlight_ambient[]={0.0f,0.0f,0.0f,1.0f};
constGLfloatlight_diffuse[]={1.0f,1.0f,1.0f,1.0f};
constGLfloatlight_specular[]={1.0f,1.0f,1.0f,1.0f};
constGLfloatlight_position[]={2.0f,5.0f,5.0f,0.0f};
constGLfloatmat_ambient[]={0.7f,0.7f,0.7f,1.0f};
constGLfloatmat_diffuse[]={0.8f,0.8f,0.8f,1.0f};
constGLfloatmat_specular[]={1.0f,1.0f,1.0f,1.0f};
constGLfloathigh_shininess[]={100.0f};
/*Programentrypoint*/
intmain（intargc,char*argv[]）
{
glutInit（&argc,argv）;
glutInitWindowSize（w,h）;
glutInitWindowPosition（10,10）;
glutInitDisplayMode（GLUT_RGB|GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH）;
glutCreateWindow（"GLUTShapes"）;
glutReshapeFunc（resize）;
glutDisplayFunc（display）;
glutKeyboardFunc（key）;
glutSpecialFunc（spacialkey）;
glutMouseFunc（Mouse）;
glutMotionFunc（OnMouseMove）;/*设置各种消息处理函数*/
glutIdleFunc（idle）;
RambleInitial（）;
RambleGetShape（&w,&h）;
glClearColor（1,1,1,1）;
glEnable（GL_CULL_FACE）;
glCullFace（GL_BACK）;
glEnable（GL_DEPTH_TEST）;
glDepthFunc（GL_LESS）;
glEnable（GL_LIGHT0）;
glEnable（GL_NORMALIZE）;
glEnable（GL_COLOR_MATERIAL）;
glEnable（GL_LIGHTING）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,light_ambient）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,light_diffuse）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,light_specular）;
glLightfv（GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position）;
glMaterialfv（GL_FRONT,GL_AMBIENT,mat_ambient）;
glMaterialfv（GL_FRONT,GL_DIFFUSE,mat_diffuse）;
glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular）;
glMaterialfv（GL_FRONT,GL_SHININESS,high_shininess）;
glutMainLoop（）;
returnEXIT_SUCCESS;
}
#include"ramble.h"
#include
#include
#include
#pragmacomment（lib,"OpenGL32.lib"）
#pragmacomment（lib,"Glu32.lib"）
#definePI3.14159265
#defineDEGtoRAD（angle）（angle*PI/180.0）
#defineNEAREST1.0f
#defineFAREST40.0f
#defineMAXSPEED100.0
#defineMINSPEED0.001f
#defineMAXSENSITIVITY45.0
#defineMINSENSITIVITY0.01
int*pwidth;//pointertoglobalvariable:
windowwidth
int*pheight;//pointertoglobalvariable:
widowheight
GLfloatmRamble[16];//Viewmodematrix
GLfloatmpstep=0.25;//movespeed
GLfloatanglepturn=DEGtoRAD（45.0）;//turningsensitive（measuredinrad）
voidRambleInitial（）
{
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;//Thisfunctionistogettheviewmatrix
}
//Getwindowsize
voidRambleGetShape（int*w,int*h）
{
pwidth=w;
pheight=h;
}
//whenpaint,putthisfunctionfirsttousetherambal
voidRamble（）
{
glLoadMatrixf（mRamble）;//loadviewmatrixtochangetheviewsight
}
voidRambleReset（）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadIdentity（）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
voidRambleMouseMove（intx,inty）
{
}
voidRambleLButtonDown（intx,inty）
{
if（x<*pwidth/3）RambleTurnLeft（）;
if（x>*pwidth*2/3）RambleTurnRight（）;
if（y<*pheight/3）RambleTurnUp（）;
if（y>*pheight*2/3）RambleTurnDown（）;
}
voidRambleLButtonUp（intx,inty）
{
}
voidRambleSetSpeed（GLfloatmPStep）
{
if（mPStep>MINSPEED&&mPStep}
voidRambleAddSpeed（GLfloatmPStep）
{
RambleSetSpeed（mPStep+mpstep）;
}
voidRambleSetSensitivity（GLfloatanglePTurn）
{
if（anglePTurn>MINSENSITIVITY&&anglePTurn}
voidRambleAddSensitivity（GLfloatanglePTurn）
{
RambleSetSensitivity（anglepturn+anglePTurn）;
}
//Turningfunctions
voidRambleTurnLeft（GLfloatangle）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;//toensurethatyouareoperatingviewmatrix
glLoadMatrixf（mRamble）;//loadourownmatrix
glRotated（angle,0.0,-1.0,0.0）;//turnleft
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;//getoutourmatrixtosaveit.
}
voidRambleTurnRight（GLfloatangle）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glRotated（angle,0.0,1.0,0.0）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
voidRambleTurnUp（GLfloatangle）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glRotated（angle,-1.0,0.0,0.0）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
voidRambleTurnDown（GLfloatangle）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glRotated（angle,1.0,0.0,0.0）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
voidRambleSlantLeft（GLfloatangle）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glRotated（angle,0.0,0.0,-1.0）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
voidRambleSlantRight（GLfloatangle）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glRotated（angle,0.0,0.0,1.0）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
//Movingfunctions
voidRambleMoveForward（GLfloatm）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glTranslated（0.0,0.0,m）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
voidRambleMoveBack（GLfloatm）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glTranslated（0.0,0.0,-m）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
voidRambleMoveLeft（GLfloatm）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glTranslated（m,0.0,0.0）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
voidRambleMoveRight（GLfloatm）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glTranslated（-m,0.0,0.0）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
voidRambleMoveUp（GLfloatm）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glTranslated（0.0,-m,0.0）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
voidRambleMoveDown（GLfloatm）
{
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
glLoadMatrixf（mRamble）;
glTranslated（0.0,m,0.0）;
glGetFloatv（GL_MODELVIEW_MATRIX,mRamble）;
}
//forshortcall
voidRambleTurnLeft（）
{
RambleTurnLeft（anglepturn）;
}
voidRambleTurnRight（）
{
RambleTurnRight（anglepturn）;
}
voidRambleTurnUp（）
{
RambleTurnUp（anglepturn）;
}
voidRambleTurnDown（）
{
RambleTurnDown（anglepturn）;
}
voidRambleSlantLeft（）
{
RambleSlantLeft（anglepturn）;
}
voidRambleSlantRight（）
{
RambleSlantRight（anglepturn）;
}
voidRambleMoveForward（）
{
RambleMoveForward（mpstep）;
}
voidRambleMoveBack（）
{
RambleMoveBack（mpstep）;
}
voidRambleMoveLeft（）
{
RambleMoveLeft（mpstep）;
}
voidRambleMoveRight（）
{
RambleMoveRight（mpstep）;
}
voidRambleMoveUp（）
{
RambleMoveUp（mpstep）;
}
voidRambleMoveDown（）
{
RambleMoveDown（mpstep）;
}
三、运行结果：
运行程序后，使用w、s、a、d实现前后左右转动，q、e实现左右倾，方向键控制前后左右运动，r、f上下运动。
如果你离远点很远的话，视图投影会有些不正常，这和AutoDesk3DSMAX的渲染效果图里的漫游出现的情况有点类似，每次做视图变换的时候，OpenGL都会重新一些其它的参数，因此，这种方法有可能很不安全，而且会浪费一些运算时间。
升级会员 