实验四OpenGL透视投影与消隐.docx

1、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Visual V+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

2、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.h2. #include 3. #include 4. 5. /用于确定当前的深度比较测试方式6. GLenum DepthFunc = GL_LESS; 7. /初始化8. void Initial()9. 10. glEnable(GL_

3、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. GLfloat light_ambient = 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 ;15. GLfloat light_diffuse = 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 ;16. GLfloat light_specular = 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 ;17. GLfloat light_position0 = 0.0,

4、 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w0，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. glL

5、ightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position0); /光照位置25. 26. /* 材质处理 */ 27. /* GLfloat mat_ambient = 0.0, 0.2, 1.0, 1.0 ;28. GLfloat mat_diffuse = 0.8, 0.5, 0.2, 1.0 ; 29. GLfloat mat_specular = 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 ;30. GLfloat mat_shininess = 100.0 ; /材质RGBA镜面指数，数值在0128范围内 31. 32. glMaterialfv(GL_F

6、RONT, 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

7、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(G

8、L_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. void ChangeSize(int w, int h)55. 56. if(h = 0) h = 1;57. glViewport(0, 0, w, h);58. glMatrixMode(GL_PROJECTION);59. glLoadIdentity();60. GLfloat fAspec

9、t;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. void MousePlot(GLint button,GLint action,GLint xMouse,GLint yMouse)71. if(button=GLUT_LEFT_BUTTON & action=GLUT_DOWN)72. if(DepthFunc

10、 = 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. else if(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. void Display(void)86. 87. static float fElect1=0.0f,fElect2=

11、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.

12、 101. glColor3f(0.6f, 0.6f, 1.0f);102. /环绕球1103. 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2111. glPushMatrix(); 112. glRotatef(45.0f, 0.0f, 0.0f

13、, 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3120. glPushMatrix(); 121. glRotatef(-45.0f,0.0f, 0.0f, 1.0f);122. glRotatef(fElect3, 0.0f, 1.0f, 0.0f);123

14、. 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

15、. glutSwapBuffers();136. 137. /定时函数138. void TimerFunc(int value)139. 140. glutPostRedisplay();141. glutTimerFunc(100, TimerFunc, 1);142. 143. 144. int main(int argc, 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. return 0;157.