图形学实验.doc

天津理工大学实验报告
学院（系）名称：计算机与通信工程学院
姓名

学号

专业
计算机科学与技术
班级

实验项目

课程名称
计算机图形学
课程代码

实验时间

实验地点
计算机软件实验室
批改意见
成绩

教师签字：
实验目的：

1. 采用glut创建图形窗口和实现人机交互功能。
2. 情节合理，交互操作简便灵活，动作过程平滑、真实。

实验内容：

1、 设计一主题场景
2、 场景中包括地形、天空和人物造型。
3、 至少实现人物沿着地形行走的动作。
4、 实现行走运动过程中的碰撞检测(可选做)。
5、 实现交互式场景的浏览。

实验过程记录

虚拟校园漫游设计流程：

实景照片
Milkshape 3d

.3d

纹理材质
场景数据
.ms3d

OpenGL开发工具
漫游功能

在VS2008中制作虚拟校园漫游系统

模块设计
公共基础模块：
提供场景视角变换,基本数学算法。
提供读入INI文件接口。

场景设计模块
设计场景模型、地形布局。
设计地形，计算地形高度。

文件、资源管理模块：
向上提供模型、图片、纹理载入接口。

输入系统模块：
管理输入设备，提供交互系统接口。

对象管理模块：
管理静态动态实体，渲染图形。
控制动态实体动作。设计相关操作。
设计碰撞检测，漫游算法。
主要类的属性和方法的功能说明
class Ccamera 摄像机类
static CCamera *m_pCamera;
float dist_to_role; 到英雄的矩离
vector3d position; 摄像机的位置
vector3d role_pos; 英雄的位置
float direction; 旋转角度
float pitch; 倾斜
int va;视角模式
int vm; 旋转模式
void FrameMove(void); 根据当前摄像机的位置角度变换矩阵
void Update(void); 更新摄像的参数，把它放到主循环中

class CTerrain地形类
unsigned int m_nWidth; 地形大小为m_iWidth*m_iWidth
short* heightMap; 动态高程映射 定义地形高度、为m_iWidth*m_iWidth矩阵
unsigned int m_nCellWidth; 每个格子的宽度
CTexture terrainTex; 地形上的多重纹理
void Render(void);插值计算地形高度并渲染
BOOL Init(int _width,char* TexFile);初始化高程映射和多重纹理

class CKeyboard键盘类
BOOL KeyDown(int key); key键是否按下
BOOL Update();更新键盘数据，放在主循环中

class CMouse鼠标类
BOOL ButtonDown(int button) 鼠标某键是否按下，0-左键，1-右键;/
void GetMovement(int &dx, int &dy); 获得光标坐标变化
SPoint2 GetMousePos();获得光标位置
void setmousepos(int dx, int dy) 设置光标位置
int GetWheelState();获得鼠标滚轮状态
BOOL Update();更新鼠标参数

struct SActiveObjPro动态实体的信息结构
void ChangeCurrFrame();改变当前帧
Update() 更新实体的信息结构

class Object游戏实体类的基类
float r1,r2;包围盒的半径,分别是x,y上的分量

class CActiveObj:public Object游戏中的活动实体
BOOL IsArrive(void);是否到达目的地
void SetActive(BOOL _active) 设定人物动作

class CRole:public CActiveObj游戏中的人物
virtual void EndRender(void);渲染后操作
virtual void OnRender(void)渲染人物

说明类的继承关系

功能函数的流程图
这里主要列举了几个功能的流程图：
1.声音播放函数：
Play(DWORD loop)
{
if( bEnable==FALSE || !DSSoundFX )
return;

DWORD *Status1=NULL;
if( (DSSoundFX->GetStatus(Status1))!=DS_OK )
goto _next;
if( (*Status1 & DSBSTATUS_PLAYING) == DSBSTATUS_PLAYING )
return;

_next:
DSSoundFX->SetCurrentPosition(0);
if( loop==-1 )
loop=DSBPLAY_LOOPING; //循环播放
DSSoundFX->Play(0,0,loop);
}
声音播放功能函数的流程图：

2.用鼠标实现输入功能的函数:
Update(){
if (FAILED(m_pDIDev->GetDeviceState(sizeof(DIMOUSESTATE), &m_state)))
{
if (FAILED(m_pDIDev->Acquire()))
{
return FALSE;
}
if (FAILED(m_pDIDev->GetDeviceState(sizeof(DIMOUSESTATE), &m_state)))
{
return FALSE;
}
}

m_sMousePos.x+=m_state.lX;
m_sMousePos.y-=m_state.lY;

if(m_sMousePos.x<0)m_sMousePos.x=0;
if(m_sMousePos.x>m_iWidth)m_sMousePos.x=m_iWidth;
if(m_sMousePos.y<0)m_sMousePos.y=0;
if(m_sMousePos.y>m_iHeight)m_sMousePos.y=m_iHeight;

return TRUE;
}
用鼠标实现输入功能的流程图:

3. 3d图片文件的显示功能的函数：
Render()
{
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glColor3f(1.f,1.f,1.f);
int triangleIndex;
int index;
for (unsigned short i = 0; i < m_numMeshes; ++i )
{
m_pTexture[m_pMeshes[i].m_textureIndex].Bind(0);
glBegin( GL_TRIANGLES );
for (unsigned short j = 0; j < m_pMeshes[i].m_numTriangles; ++j )
{
triangleIndex = m_pMeshes[i].m_pTriangleIndices[j];
for (unsigned int k = 0; k < 3; ++k )
{
index = m_pTriangles[triangleIndex].m_vertexIndices[k];
glNormal3fv( m_pTriangles[triangleIndex].m_normal );
glTexCoord2f( m_pTriangles[triangleIndex].m_u[k], m_pTriangles[triangleIndex].m_v[k] );
glVertex3fv( m_pVertices[index].m_location );
}
}
glEnd();
}
glDisable(GL_TEXTURE_2D);
}
3d图片文件的显示功能的流程图：

4.游戏场景天空的场景显示函数：
Render()
{
CCamera::GetCameraPointer()->GetCameraPos(&m_sCameraPos);
texture.Bind(0);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glPushMatrix();
glTranslatef(m_sCameraPos.x,-40,m_sCameraPos.z-CCamera::GetCameraPointer()->GetDestToRole());
glRotatef(yrot,0.f,1.f,0.f);
glColor3f(1.f,1.f,1.f);
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);
glTexCoord2f(0.5,0.5);
glVertex3f(0,300,0);
glTexCoord2f(0,0);
glVertex3f(-300,0, 300);

glTexCoord2f(1,0);
glVertex3f(-300,0,-300);

glTexCoord2f(1,1);
glVertex3f( 300,0,-300);

glTexCoord2f(0,1);
glVertex3f( 300,0, 300);

glTexCoord2f(0,0);

glVertex3f(-300,0, 300);
glEnd();
glPopMatrix();
glDisable(GL_TEXTURE_2D);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);

yrot += 0.04f;
if(yrot > 360.0f)yrot -= 360.0f;
}
游戏场景天空的场景显示的流程图：

5. 消息处理功能函数：
Run()
{
if(GetMsgNum()<=0)return;

switch(m_dQueue[0].msg)
{
case MSG_PLAY_MUSIC:
ifCMusic::GetSysMusic()->IsPlay())CMusic::GetSysMusic()->Stop();
CMusic::GetSysMusic()->LoadMusic(m_dQueue[0].str1);
CMusic::GetSysMusic()->Play();
Delete();
break;
case MSG_STOP_MUSIC:
if(CMusic::GetSysMusic()->IsPlay())CMusic::GetSysMusic()->Stop();
Delete();
break;
case MSG_PAUSE_MUSIC:
if(CMusic::GetSysMusic()->IsPlay())CMusic::GetSysMusic()->Pause();
Delete();
break;
case MSG_RESUME_MUSIC:
if(!CMusic::GetSysMusic()->IsPlay())CMusic::GetSysMusic()->Resume();
Delete();
break;

case MSG_FADE:
GUIMgr::GetSysGUIMgr()->BeginFade();
Delete();

break;

case MSG_PLAYAVI:
SceneMgr::GetSysSceneMgr()->SetScene(SCE_AVI);
SceneMgr::GetSysSceneMgr()->LoadIni(m_dQueue[0].str1,m_dQueue[0].str2);
Delete();
break;

case MSG_TITLE:
SceneMgr::GetSysSceneMgr()->SetScene(SCE_TITLE);
SceneMgr::GetSysSceneMgr()->LoadIni(m_dQueue[0].str1,m_dQueue[0].str2);
Delete();
break;

case MSG_SELCHAR:
SceneMgr::GetSysSceneMgr()->SetScene(SCE_SELCHAR);
SceneMgr::GetSysSceneMgr()->LoadIni(m_dQueue[0].str1,m_dQueue[0].str2);
Delete();
break;

case MSG_OPENAIR:
SceneMgr::GetSysSceneMgr()->SetScene(SCE_OPENAIR);
SceneMgr::GetSysSceneMgr()->LoadIni(m_dQueue[0].str1,m_dQueue[0].str2);
Delete();
break;

case MSG_EXIT:
PostQuitMessage(0);
Delete();
break;
}

消息处理功能的流程图：

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