使用OpenGL画球体

（计算机图形学）实验报告

实验名称使用OpenGL画球体

实验时间年月日

专业班级学号姓名

成绩教师评语：

一、实验目的

1、了解并学习open GL的编程；

2、掌握在open GL生成图形的基本思想和基本步骤；

3、使用open GL具体生成简单的三维立体图形；

二、实验原理

简单的说，该实验就是使用数学函数与OpenGL库中的函数实现图形的生成，比如生成球的函数为x=sin(thetar)*cos(phir);

y=cos(thetar)*cos(phir);

z=sin(phir);

之后在对thetar的值进行定义，使其在某一范围内变化。然后面的集合就生成了我们所需要的球体，但是该实验没有进行光照和材质的设定，所以看起来并不像一个立体的球体形状。其间还需要对OpenGL的编程原理和其所包含的库比较了解。

OpenGL核心库：Windows: OpenGL32。大多数Unix/Linux系统：GL库(libGL.a)

OpenGL实用库(Utility Library, GLU)：利用OpenGL核心库提供一些功能，从而避免重复编写代码，与窗口系统的连接

OpenGL实用工具库（OpenGL Utility ToolkitLibrary, GLUT），提供所有窗口系统的共同功能，打开窗口，从鼠标和键盘获取输入，弹出菜单，事件驱动。代码可以在平台间移植，但是GLUT缺乏在特定平台上优秀工具包所具有的功能滚动条。

函数的功能glVertex3f(x, y, z)，属于GL库参数个数，x, y, z为float。在glVertex3fv(p)中注意每部分的大小写，p为指向float的指针。

绝大多数常数采用＃define在头文件gl.h, glu.h和glut.h中定义。注意#include 会自动包含其它两个头文件。例如：glBegin(GL_POLYGON);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);在头文件中也定义了OpenGL数据类型：GLfloat, GLdouble, …

关于最初建立文件的步骤

创建一个win32 console application类型的workspace文件，创建一个C/C++

文件，包含前面的代码，并把这个文件插入到workspace文件中进入菜单Project Settings…, 选择Link标签，在Object/library modules文本框中加上opengl32.lib, glu32.lib, glut32.lib, 注意用空格分开，然后编写程序。

三、实验内容

基于OpenGL工作环境绘制一个三维球体。

四、实验步骤

1.点击文件——新建，弹出窗口，选择win32 console application，创建工作站。

2.在想要创建的控制台程序中，选择“一个“Hello,world!”程序”

3.点击完成，完成工作站的创建。

4.在FileView中找到Source File目录下的球.cpp,双击打开。

5.将老师给的程序复制到此cpp文件中。

6.把glut-3.

7.6-bin文件夹下面的glut32.dll文件放到C:\WINDOWS\system32或者是C:\WINDOWS\system路径下，将glut.h文件放到C:\Program Files\Mirosoft Visul studio\VC98\include\GL目录下,将glut32.lib文件放到C:\Program Files\Mirosoft Visul studio\lib目录下。以上是实验室中的目录途径。在我自己的电脑上，因为VC++被我安装在F盘，所以将glut.h文件和glut32.lib所放的路径有所改变。总之，这两个文件是放在VC++的安装目录下的Mirosoft Visul studio\VC98\include\GL目录和Mirosoft Visul studio\lib目录中。

7.在C++页面中，进入工程——属性，出现以下弹框：

8.在连接——对象/库模块的最后输入：glut32.dll，glut32.lib。

9.完成上述步骤之后，编译连接实验程序的代码，看是否有错误。如有错误，改正；如没有错误，就运行看看。

10.

上图为最后结果运行出来的球，看不出是不是立体的。

四、程序代码：

主代码：

// 画球体.cpp : Defines the entry point for the console application. //

#include "stdafx.h"

#include "stdio.h"

#include "math.h"

#include "gl\glut.h"

void display()

{

double phi,phir,phi20,phir20;

double c,c80,z,x,y,theta,thetar;

double M_PI=3.1415926;

c=M_PI/180.0;//角度转换为弧度，M_PI=3.14159...

for(phi=-180.0;phi<=80.0;phi+=20.0)

{

phir=c*phi;

phi20=c*(phi+20);

glBegin(GL_QUAD_STRIP);

for(theta=-180.0;theta<=180.0;theta+=20.0)

{

thetar=c*theta;

x=sin(thetar)*cos(phir);

y=cos(thetar)*cos(phir);

z=sin(phir);

glVertex3d(x,y,z);

x=sin(thetar)*cos(phir20);

y=cos(thetar)*cos(phir20);

z=sin(phir20);

glVertex3d(x,y,z);

}

glEnd();

}

glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

glVertex3d(0.0,0.0,1.0);

c=M_PI/180.0;

c80=c*80.0;

z=sin(c80);

for(theta=-180.0;theta<=180.0;theta+=20.0)

{

thetar=c*thetar;

x=sin(thetar)*cos(c80);

y=sin(thetar)*cos(c80);

glVertex3d(x,y,z);

}

glEnd();

glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

glVertex3d(0.0,0.0,-1.0);

z=-sin(c80);

for(theta=-180.0;theta<=180.0;theta+=20.0)

{

thetar=c*thetar;

x=sin(thetar)*cos(c80);

y=sin(thetar)*cos(c80);

glVertex3d(x,y,z);

}

glEnd(); glFlush();

}

void init()

{

glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0); // Set the clear color to black