OpenGL室内三维环境(北邮计算机图形学作业).doc

计算机图形学第二次作业
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学 院:
任课教师:
一． 设计要求
试设计一个室内三维环境,并利用OPEN GL展示它得三维效果。要求:
（1） 包含基本得实体元素:球,多面体,椎体,柱体,曲面等;
（2） 有全局光照与纹理功能
（3） 程序具有交互功能
二.交互说明
键盘得4个按键:
上键:视角上移
下键:视角下移
左键:视角左移
右键:视角右移
三． 效果展示

四． 程序代码
#include <stdlib、h>
#include <stdio、h>
#include "glew、h"
#include "glut、h"
#include <windows、h>
#pragma ment (lib, "glew32、lib")
#define checkImageWidth 64
#define checkImageHeight 64
static GLubyte checkImage[checkImageHeight][checkImageWidth][4];
static GLuint texName;
static GLfloat xrot=0;
static GLfloat yrot=0;
//函数功能:绘制地面纹理图案
void makeCheckImage(void)
{
int i, j, c;
for (i = 0; i < checkImageHeight; i++) {
for (j = 0; j < checkImageWidth; j++) {
c = ((((i&0x16)==0)^((j&0x16))==0))*255;
checkImage[i][j][0] = (GLubyte) c;
checkImage[i][j][1] = (GLubyte) c;
checkImage[i][j][2] = (GLubyte) c;
checkImage[i][j][3] = (GLubyte) 255;
}
}
}
//函数功能:初始化
void SetupRC(void)
{
glEnable(GL_LIGHTING); //启用灯源
glEnable(GL_LIGHT0); //启用0号灯
glShadeModel(GL_SMOOTH); //设置光滑着色模式
glEnable(GL_DEPTH_TEST); //启用深度测试
glEnable(GL_NORMALIZE); //启用法向量
glClearColor(1、0f, 1、0f, 1、0f, 0、0f); //为色彩缓冲区指定用于清除得值
//设置表面材料得属性
GLfloat mat_ambient[] = {0、6f,0、6f,0、6f,1、0f};
GLfloat mat_diffuse[] = {0、5f,0、5f,0、5f,1、0f};
GLfloat mat_specular[] = {1、0f,1、0f,1、0f,1、0f,};
GLfloat mat_shininess[] = {40、0f};
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, mat_ambient); //指定环境泛光得强度
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse); //漫反射得强度
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular); //镜面反射得强度
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess); //镜面反射光得会聚强度
//纹理
makeCheckImage; //绘制地面纹理图案
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1); //控制像素存储模式
glGenTextures(1, &texName); //用来生成纹理得数量为1
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texName); //绑定纹理
//纹理滤波,图象从纹理图象空间映射到帧缓冲图象空间
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, checkImageWidth,
checkImageHeight, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, checkImage);
}
//函数功能:绘制墙壁
void DrawWall(void)
{
glPushMatrix; //矩阵堆栈压入
glTranslated(1、2, 0、01, 1、2); //将变换矩阵与当前矩阵相乘,使原点移动到(参数值坐标)
glScaled(2、4, 0、02, 2、4); //将比例矩阵与当前矩阵相乘,将当前图形沿x,y,z轴分别放大为原来得(参数值)倍
glutSolidCube(1、0); //size=1、0得实心立方体
glPopMatrix; //矩阵堆栈弹出
}
//函数功能:绘制立方柱体
void DrawPillar(void)
{
glPushMatrix;
glTranslated(0, 0、15, 0);
glScaled(0、02, 0、3, 0、02);
glutSolidCube(1、0);
glPopMatrix;
}
//函数功能:绘制桌子
void DrawTable(void)
{
glPushMatrix;
glTranslated(0、05, 0、3, 0、05);
glScaled(0、6, 0、02, 0、6);
glutSolidCube(1、0); //绘制桌面
glPopMatrix;
glPushMatrix;
glTranslated(0、275, 0, 0、275);
DrawPillar; //绘制桌腿
glTranslated(0, 0, 0、45);
DrawPillar; //绘制桌腿
glTranslated(0、45, 0, 0、45);
DrawPillar; //绘制桌腿
glTranslated(0, 0, 0、45);
DrawPillar; //绘制桌腿
glPopMatrix;
}
//函数功能:绘图
void RenderScene(void)
{
GLfloat light_position[]={2、0f, 6、0f, 3、0f, 0、0f};
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,light_position); //指定0号光源得位置
glMatrixMode(GL_PROJECTION); //对投影矩阵应用随后得矩阵操作
glLoadIdentity; //将当前得用户坐标系得原点移到了屏幕中心
GLfloat h = 1、0; //窗口得一半高度
glOrtho(h*64/48、0, h*64/48、0, h, h, 0、1, 100、0); //将当前得可视空间设置为正投影空间:左,右,下,上,近,远。
glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //对模型视景矩阵堆栈应用随后得矩阵操作
glLoadIdentity;
gluLookAt(2, 1、6, 2, 0, 0、2, 0, 0, 1, 0); //设置观察坐标系
//开始绘制
glRotatef(xrot, 1、0f, 0、0f, 0、0f); //旋转轴经过原点,方向为(1,0,0),旋转角度为xrot,方向满足右手定则
glRotatef(yrot, 0、0f, 1、0f, 0、0f); //旋转轴经过原点,方向为(0,1,0),旋转角度为yrot
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glPushMatrix;
glRotated(90、0, 0、0, 0、0, 1、0);
DrawWall; //绘制一面墙壁
glPopMatrix;
glPushMatrix;
glRotated(90、0, 1、0, 0、0, 0、0);
DrawWall; //绘制另一面墙壁
glPopMatrix;
glPushMatrix;
glTranslated(0、4, 0, 0、4);
DrawTable; //绘制桌子
glPopMatrix;
glPushMatrix;
glTranslated(0、2, 0、1, 0、85);
glScaled(0、8, 0、8, 1、0);
glutSolidCube(0、2); //绘制箱子
glPopMatrix;
glPushMatrix;
glTranslated(0、6, 0、38, 0、6);
glRotated(100, 0, 1, 0);
glutSolidTeapot(0、1); //绘制茶壶
glPopMatrix;
glPushMatrix;
glTranslated(0、3, 0、33, 0、5);
glRotated(180, 0, 180, 180);
glutSolidTorus(0、02f, 0、05, 25, 50);//绘制手镯 【丝状花环】
glPopMatrix;
glPushMatrix;
glTranslated(0、45, 0、42, 0、3);
glutSolidSphere(0、1, 15, 50); //绘制球体
glPopMatrix;
glPushMatrix;
glTranslated(1、0, 0、35, 0、3);
glScaled(0、03, 0、7, 0、03);
glutSolidCube(1、0); //绘制灯柱
glPopMatrix;
glPushMatrix;
glTranslated(1、0, 0、7, 0、3);
glRotated(190, 180, 200, 270);
glutSolidCone(0、15, 0、25f, 30, 25); //绘制圆锥型灯罩
glPopMatrix;
//绘制纹理
glEnable(GL_TEXTURE_2D); //开启纹理
glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_DECAL);//映射方式
glBegin(GL_QUADS); //绘制地面
//绘制四边形并给出当前顶点所对应得纹理坐标
glTexCoord2f(0、0, 0、0); glVertex3f(0、0, 0、0, 0、0);
glTexCoord2f(0、0, 1、0); glVertex3f(0、0, 0、0, 2、4);
glTexCoord2f(1、0, 1、0); glVertex3f(2、4, 0、0, 2、4);
glTexCoord2f(1、0, 0、0); glVertex3f(2、4, 0、0, 0、0);
glEnd;
glDisable(GL_TEXTURE_2D); //关闭纹理
glFlush; //绘图结果显示到屏幕上
}
//函数功能:处理按键交互信息
void SpecialKeys(int key, int x, int y)
{
switch (key) {
case GLUT_KEY_UP: //上键
xrot += 1、0;
break;
case GLUT_KEY_DOWN: //下键
xrot = 1、0;
break;
case GLUT_KEY_LEFT: //左键
yrot += 1、0;
break;
case GLUT_KEY_RIGHT: //右键
yrot = 1、0;
break;
default:
break;
}
glutPostRedisplay; //标记当前窗口需要重新绘制
glFlush; //绘图结果显示到屏幕上
}
//函数功能:改变窗口大小
void ChangeSize(int w, int h)
{
GLfloat lightPos[] = {50、f, 50、0f, 100、0f, 1、0f};
GLfloat nRange = 1、9f;
if (h == 0)
h = 1;
glViewport(0, 0, w, h); //重新设置屏幕上得窗口大小
glMatrixMode(GL_PROJECTION);//后继操作都在投影变换范围内
glLoadIdentity; //设置当前矩阵为单位矩阵
//正交投影
if (w <= h)
glOrtho (nRange, nRange, nRange*h/w, nRange*h/w, nRange, nRange);
else
glOrtho (nRange*w/h, nRange*w/h, nRange, nRange, nRange, nRange);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //选择模型观察矩阵
glLoadIdentity; //设置当前矩阵为单位矩阵
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, lightPos);//重新定义光源
}
void main
{
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH); //双缓存
glutInitWindowSize(600, 400); //窗口大小
glutInitWindowPosition(300, 100); //窗口位置
glutCreateWindow("xdy room"); //创建窗口,名为xdy room
SetupRC; //自定义得初始化函数
glutDisplayFunc(RenderScene); //显示回调函数,用于绘图
glutReshapeFunc(ChangeSize); //处理改变窗口大小
glutSpecialFunc(SpecialKeys); //处理按键交互信息
glutMainLoop; //让GLUT框架开始运行, 处理交互事件
}