opengl立方体的简单三维交互式几何变换实验报告+代码

立方体的简单三维交互式几何变换这个学期对opengl的学习，使我对计算机图形学的一些算法过程有了更多的了解。

因为对三维图形的显示比较感兴趣，就做了立方体的简单三维交互式几何变换。

功能：键盘的方向键实现立方体的上下左右平移；A键，S键分别实现向前，向后旋转；J键，K键分别实现放大，缩小；C键退出。

程序模块：1.该模块为绘制一个立方体。

void DrawBox(){glBegin(GL_QUADS);//前面glColor3f(1,0,0);glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右上glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左上// 后面glColor3f(0,1,0);glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右下glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左下// 顶面glColor3f(0,0,1);glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左下glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右下glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上// 底面glColor3f(1,1,0);glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右上glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左上glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下// 右面glColor3f(0,1,1);glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右下glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左上glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下// 左面glColor3f(1,0,1);glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右上glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上glEnd();}2．该模块设置屏幕颜色和深度缓存，设置立方体的平移，缩放，旋转变换。

void display(){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT); //清空颜色和深度缓存glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();//gluLookAt(2.0, 2.0, 2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);glTranslatef(0.0f+tx,0.0f+ty,-4.0f);//平移变换glScalef(1+sf,1+sf,1+sf); //缩放变换glRotatef(ratX, 1.0f, 0.0f, 0.0f);//绕X轴的旋转变换glRotatef(ratY, 0.0f, 1.0f, 0.0f);//绕Y轴的旋转变换glRotatef(ratZ, 0.0f, 0.0f, 1.0f);//绕Z轴的旋转变换DrawBox();glFlush();glutSwapBuffers();}3.该模块为重绘回调函数，在窗口首次创建或用户改变窗口尺寸时被调用。

void reshape(int w, int h){glViewport(0, 0, w, h);// 指定视口的位置和大小glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();//glFrustum(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 3.1, 10.0);//gluPerspective(45,1,0.1,10.0);glOrtho(-2.0, 2.0, -2.0, 2.0, 2.0, 10.0);}4.该模块为设置深度缓存和启动深度测试模式。

void init(){glClearColor (1.0, 1.0, 1.0, 1.0);glEnable(GL_DEPTH_TEST); //启动深度测试模式}5.该模块为设置键盘的交互式操作。

void myKeyboard(unsigned char key, int x, int y){if(key == 'a' || key == 'A')ratX += 2;ratY += 2;ratZ += 2;if(key == 's' || key == 'S')ratX -= 2;ratY -= 2;ratZ -= 2;if(key == 'j' || key == 'J')sf+=0.1;if(key == 'k' || key == 'K')sf-=0.1;if(key == 'c' || key == 'C')exit(0);glutPostRedisplay(); //重新调用绘制函数}6.该模块为设置键盘方向键的交互式操作。

void myspecialKeyboard(int key,int x,int y){ if(key == GLUT_KEY_UP )ty+=0.1;if(key == GLUT_KEY_DOWN)ty-=0.1;if(key ==GLUT_KEY_LEFT)tx-=0.1;if(key==GLUT_KEY_RIGHT)tx+=0.1;glutPostRedisplay();}7.主函数模块，实现设置显示模式（窗口大小,位置）,调用函数操作。

int main(int argc, char** argv){glutInit(&argc,argv); // 初始GLUT.glutInitDisplayMode (GLUT_DEPTH |GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB); //设定显示模式glutInitWindowSize(400,400); // 设定窗口大小glutInitWindowPosition(50,100); // 设定窗口位置glutCreateWindow("立方体的简单三维交互式几何变换"); // 用前面指定参数创建glutReshapeFunc(reshape); //指定重绘回调函数glutDisplayFunc(display); // 进行一些初始化工作glutKeyboardFunc( myKeyboard); //指定键盘回调函数glutSpecialFunc(myspecialKeyboard); //指定键盘回调函数init();glutMainLoop();// 进入无穷循环，等待事件处理}功能截图:立方体的平移：上平移下平移：左平移：右平移：放大：旋转：#include <stdlib.h>#include <GL/glut.h>#include <windows.h>float ratX = 60;float ratY = 60;float ratZ = 60;float tx=0;float ty=0;float sf=0;void DrawBox(){glBegin(GL_QUADS);//前面glColor3f(1,0,0);glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右上glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左上// 后面glColor3f(0,1,0);glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右下glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左下// 顶面glColor3f(0,0,1);glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左下glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右下glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上// 底面glColor3f(1,1,0);glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右上glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左上glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下// 右面glColor3f(0,1,1);glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右下glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左上glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下// 左面glColor3f(1,0,1);glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左下glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右上glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上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();//gluLookAt(2.0, 2.0, 2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);glTranslatef(0.0f+tx,0.0f+ty,-4.0f);//平移变换glScalef(1+sf,1+sf,1+sf); //缩放变换glRotatef(ratX, 1.0f, 0.0f, 0.0f);//绕X轴的旋转变换glRotatef(ratY, 0.0f, 1.0f, 0.0f);//绕Y轴的旋转变换glRotatef(ratZ, 0.0f, 0.0f, 1.0f);//绕Z轴的旋转变换DrawBox();glFlush();glutSwapBuffers();}void reshape(int w, int h) //重绘回调函数，在窗口首次创建或用户改变窗口尺寸时被调用{glViewport(0, 0, w, h);// 指定视口的位置和大小glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();//glFrustum(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 3.1, 10.0);//gluPerspective(45,1,0.1,10.0);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')ratX += 2;ratY += 2;ratZ += 2;if(key == 's' || key == 'S')ratX -= 2;ratY -= 2;ratZ -= 2;if(key == 'j' || key == 'J')sf+=0.1;if(key == 'k' || key == 'K')sf-=0.1;if(key == 'c' || key == 'C')exit(0);glutPostRedisplay(); //重新调用绘制函数}void myspecialKeyboard(int key,int x,int y){if(key == GLUT_KEY_UP )ty+=0.1;if(key == GLUT_KEY_DOWN)ty-=0.1;if(key ==GLUT_KEY_LEFT)tx-=0.1;if(key==GLUT_KEY_RIGHT)tx+=0.1;glutPostRedisplay();}int main(int argc, char** argv){glutInit(&argc,argv); // 初始GLUT.glutInitDisplayMode (GLUT_DEPTH |GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB); //设定显示模式glutInitWindowSize(400,400); // 设定窗口大小glutInitWindowPosition(50,100); // 设定窗口位置glutCreateWindow("立方体的简单三维交互式几何变换"); // 用前面指定参数创建glutReshapeFunc(reshape); //指定重绘回调函数glutDisplayFunc(display); // 进行一些初始化工作glutKeyboardFunc( myKeyboard); //指定键盘回调函数glutSpecialFunc(myspecialKeyboard); //指定键盘回调函数init();glutMainLoop();// 进入无穷循环，等待事件处理}。