华电_计算机图形学实验报告

课程设计(综合实验)报告=实验名称 OpenGL基本图元绘制实验课程名称计算机图形学||专业班级：计算机11K1学生姓名：王粲学号：111909010118成绩：指导教师：姜丽梅实验日期：2014.4.20实验一、OpenGL基本图元绘制实验一、实验目的及要求1．掌握计算机图形学及交互式计算机图形学的定义，了解OpenGL的功能及工作流程，掌握基于OpenGL Glut库的程序框架。

2．掌握基本的二维线画图元的绘制算法及属性，掌握OpenGL基本图元的绘制。

3．理解二维、三维图形的绘制流程，掌握二维图形和三维图形的图形变换。

4．了解形体的真实感表示的内容，包括消隐技术、简单光照明模型、多边形的明暗绘制技术以及纹理映射技术。

5．要求使用OpenGL及GLUT库在Visual C++环境下编写图形绘制程序实现基本图元绘制。

6．要求对绘制的简单场景综合利用几何变换或gluLookAt函数实现交互式三维观察程序。

二、实验内容在两个具有不同属性的窗口中分别显示一个旋转的三角形来演示单缓存和双缓存，在旋转过程中不断改变图形的颜色，利用鼠标或菜单可终止/启动图形旋转。

明确程序包括哪些函数，各个函数的功能以及整个流程，从而为进一步做综合性的图形绘制实验奠定基础。

三、所用仪器、设备Windows XP系统，Visual C++，OpenGL及GLUT库四、实验方法与步骤先配置环境，把相关文件放到相应的文件夹C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include\GLC:\WINDOWS\system32C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Lib再通过VC++进行编译五、程序代码#include <gl/glut.h>#include <stdlib.h>#include < stdio.h >#include <math.h>#define DEG_TO_RAD 0.017453static GLfloat theta = 0.0;GLfloat r = 1.0; //设置正方形的初始颜色GLfloat g = 0.0;GLfloat b = 0.0;int singleb,doubleb;void display(void){ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //正方形颜色渐变glColor3f(r, g,b);r = r - 0.002;g = g + 0.002;b = b + 0.001;if(r < 0.001){ r = 1.0;g = 0.0;b = 0.0; }glBegin(GL_POLYGON);glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*theta), sin(DEG_TO_RAD*theta));glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*(theta+90)),sin(DEG_TO_RAD*(theta+90)));glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*(theta+180)),sin(DEG_TO_RAD*(theta+180)));glVertex2f(cos(DEG_TO_RAD*(theta+270)), sin(DEG_TO_RAD*(theta+270)));glEnd();glutSwapBuffers();}void spinDisplay (void) //正方形转动弧度设置{theta = theta +0.1;if (theta > 360.0)theta = theta - 360.0;glutSetWindow(singleb);glutPostWindowRedisplay(singleb);glutSetWindow(doubleb);glutPostWindowRedisplay(doubleb);}void spinDisplay1(void){glutPostRedisplay();}void myReshape(int w, int h){glViewport(0, 0, w, h); //指定平面上一个矩形裁剪区域，glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();if (w <= h)gluOrtho2D(-1.,1.,-1.*(GLfloat)h/(GLfloat)w,1.*(GLfloat)h/(GLfloat)w);elsegluOrtho2D(-1.*(GLfloat)w/(GLfloat)h, 1.*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -1., 1.);}void mouse(int button,int state,int x,int y) //鼠标定义{ switch(button){case GLUT_LEFT_BUTTON:if(state == GLUT_DOWN ){ glutIdleFunc(spinDisplay1);}break;case GLUT_RIGHT_BUTTON:if(state == GLUT_DOWN)glutIdleFunc(spinDisplay);break;default:break;}}void main(int argc, char** argv) //主函数{glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);glutInitWindowPosition(100, 100);glutInitWindowSize(500, 500);singleb=glutCreateWindow("spinning square"); glClearColor(1.0, 1.0, 0.0, 0.1);glutDisplayFunc(display);glutReshapeFunc(myReshape);glutIdleFunc(spinDisplay);glutMouseFunc(mouse);glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);glutInitWindowPosition(600, 100);glutInitWindowSize(500, 500);doubleb=glutCreateWindow("spinning square"); glClearColor(1.0, 1.0, 0.0, 0.1);glutDisplayFunc(display);glutReshapeFunc(myReshape);glutIdleFunc(spinDisplay);glutMouseFunc(mouse);glutMainLoop();}六、实验结果实验二、OpenGL三维观察综合实验一、目的与要求7．掌握计算机图形学及交互式计算机图形学的定义，了解OpenGL的功能及工作流程，掌握基于OpenGL Glut库的程序框架。

8．掌握基本的二维线画图元的绘制算法及属性，掌握OpenGL基本图元的绘制。

9．理解二维、三维图形的绘制流程，掌握二维图形和三维图形的图形变换。

10．了解形体的真实感表示的内容，包括消隐技术、简单光照明模型、多边形的明暗绘制技术以及纹理映射技术。

11．要求使用OpenGL及GLUT库在Visual C++环境下编写图形绘制程序实现基本图元绘制。

12．要求对绘制的简单场景综合利用几何变换或gluLookAt函数实现交互式三维观察程序。

二、实验内容对于绘制的立方体（也可以自己拟定）通过键盘移动视点，利用鼠标或键盘控制立方体的旋转方向，从不同角度观察各面颜色不同的立方体，通过本实验加深理解计算机图形学中的三维图形绘制流程的工作原理和OpenGL三维观察流程及相应的函数实现。

三、所用仪器、设备Windows XP系统，Visual C++，OpenGL及GLUT库四、实验方法与步骤先配置环境，把相关文件放到相应的文件夹C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include\GLC:\WINDOWS\system32C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Lib再通过VC++进行编译五、实验代码#include <stdlib.h>#include <GL/glut.h>float theta=0.0;void drawPyramid() //该金字塔在以原点为中心，边长为2的立方体范围内{glBegin(GL_TRIANGLES);glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); //前面为红色glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); //前面三角形上顶点glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f); //前面三角形左顶点glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 1.0f); //前面三角形右顶点glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f); //右面为绿色glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); //右面三角形上顶点glVertex3f( 1.0f,-1.0f, 1.0f); //右面三角形左顶点glVertex3f( 1.0f,-1.0f, -1.0f); //右面三角形右顶点glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f); //背面为蓝色glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); //背面三角形上顶点glVertex3f( 1.0f,-1.0f, -1.0f); //背面三角形左顶点glVertex3f(-1.0f,-1.0f, -1.0f); //背面三角形右顶点glColor3f(1.0f,1.0f,0.0f); //左面为黄色glVertex3f( 0.0f, 1.0f, 0.0f); //左面三角形上顶点glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f); //左面三角形左顶点glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f); //左面三角形右顶点glEnd();glBegin(GL_POLYGON); //金字塔底面正方形glColor3f(0.5f,0.5f,0.5f); //底面为灰色glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f);glVertex3f(1.0f,-1.0f, 1.0f);glVertex3f(1.0f,-1.0f, -1.0f);glVertex3f(-1.0f,-1.0f, -1.0f);glEnd();}void display(){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT); //清空颜色和深度缓存glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();glTranslatef(0.0f,0.0f,-5.0f);glRotatef(theta,0.0f,1.0f,0.0f);drawPyramid();glutSwapBuffers();}void reshape(int w, int h){glViewport(0, 0, w, h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();glOrtho(-2.0, 2.0, -2.0, 2.0, 2.0, 10.0);}void init(){glClearColor (1.0, 1.0, 1.0, 1.0);glEnable(GL_DEPTH_TEST); //启动深度测试模式}void myKeyboard(unsigned char key, int x, int y){if(key == 'a' || key == 'A')theta += 5.0;if(key == 's' || key == 'S')theta -= 5.0;if(key == 'c' || key == 'C')exit(0);if (theta>360) theta -=360;if (theta<0) theta +=360;glutPostRedisplay(); //重新调用绘制函数}int main(int argc, char** argv){glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode (GLUT_DEPTH |GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);glutInitWindowSize(500,500);glutInitWindowPosition(0,0);glutCreateWindow("金字塔---A键:顺时针旋转,S键:逆时针旋转,C键:退出");glutReshapeFunc(reshape); //指定重绘回调函数glutDisplayFunc(display);glutKeyboardFunc( myKeyboard); //指定键盘回调函数init();glutMainLoop();}六、实验结果。