电子科大-计算机学院-三维图形程序设计实验报告-

1、.实验报告课程名称：三维图形程序设计学院：计算机科学与工程学院专业：计算机科学与技术指导教师：周川学生姓名：郫县卡戴珊学号：2014666666666实验成绩：日期：2016年3月31日电子科技大学计算机学院实验中心电 子 科 技 大 学实 验 报 告一、实验一：三维图形程序上机操作训练与图元编程二、实验室名称：主楼A2412 实验时间：2016年3月31号 三、实验目的：1. 掌握VC中OpenGL三维编程环境的建立过程；2. 掌握GLUT编写OpenGL应用程序的基本步骤，熟悉GLUT基于事件驱动的编程模型；3. 掌握不同类型图元的顶点装配方式，并能够利用图元建立简单的几何对象。四、实验原

2、理：OpenGL编程语言 面向对象编程技术五、实验内容：（一）安装、配置和测试OpenGL三维编程环境1. 首先检查Windows操作系统中是否正确安装了Visual Studio集成开发环境：实验要求在Windows XP、Visual C+ 2005平台以上；2. 解压OpenGL.zip到任意目录下；3. 检查OpenGL核心库和实用库及其头文件是否安装正确和完整：检查%VSINSTALLDIR%VCPlatformSDKIncludeGL目录下是否存在gl.h、glu.h两个头文件，并从解压得到的GL子目录下拷贝缺少的头文件到该目录下；检查%VSINSTALLDIR%VCPlatfor

3、mSDKLib目录下是否存在OpenGL32.lib、GLU32.lib两个库文件，并从解压得到的Lib子目录下拷贝缺少的Lib文件到该目录下；4. 安装GLUT库及其头文件。从解压得到的GL子目录下拷贝glut.h到%VSINSTALLDIR%VCPlatformSDKIncludeGL目录中，从解压得到的Lib子目录下拷贝 glut32.lib到%VSINSTALLDIR%VCPlatformSDKLib下，拷贝glut32.dll到%windir%system32目录下。5. 检测OpenGL环境是否配置正确。a. 打开Visual Studio集成开发环境，新建一个类型为“Win32控

4、制台应用程序”的空项目Test；b. 在项目中新建一个C源文件Test.c；c. 拷贝如下代码到Test.c中；d. 生成Test项目，观察“输出”窗口中的编译和链接输出信息，若显示类似“生成: 1 已成功, 0 已失败, 0 最新, 0 已跳过”表明项目生成成功，否则根据输出信息检查程序或者OpenGL编程环境是否设置正确，并在改正后重新生成Test项目；e. 运行Test.exe查看程序是否能够正常启动。 /* Test.C */#include void display();void init();int main(int argc, char * argv) glutInit(&arg

5、c, argv);glutCreateWindow(“Simple”);glutDisplayFunc(display);init();glutMainLoop();void display() glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glBegin(GL_POLYGON);glVertex2f(-0.5, -0.5);glVertex2f(-0.5, 0.5);glVertex2f(0.5, 0.5);glVertex2f(0.5, -0.5);glEnd();glFlush();void init() glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);（二）编程

6、任务1： 1. 分别利用点、线图元生成锥形螺旋曲线和环形螺旋曲线，要求可以设置点的大小、线可以设置线形和宽度。锥形螺旋曲线的参数方程为：环形螺旋曲线的参数方程为：其中，t为参数且。a，b和c是常数，比如可取a=2.0，b=3.0，c=18.0。（三）编程任务2：1. 在窗口中绘制三角形和四边形两个简单填充图形，要求它们能够被鼠标选中并随鼠标一起拖动，此外能够使用右键菜单分别设置两个简单图形的颜色。利用三角形图元生成黑白相间的圆锥台，要求通过键盘或鼠标能够改变圆锥台地大端和小端直径。六、实验器材（设备、元器件）：机房电脑、Microsoft Visual Studio、OpenGLAPI 函数库

7、七、实验步骤：1：配置环境首先需要配置OpenGL编程环境，在 Microsoft Visual Studio 2010 中添加相应的头文件以及lib文件头文件添加地址为 C:Program FilesMicrosoft Visual Studio 10.0VCincludeGLlib文件添加地址 C:Program FilesMicrosoft Visual Studio 10.0VClib并且将glut.dll 添加到System.32 的文件夹里 2：建立工程建立OpenGL工程的过程选择空项目；输入名称；选择添加文件；键入代码；3：根据具体的题目要求进行实验八、实验数据及结果分析：编程

8、任务1： 分别利用点、线图元生成锥形螺旋曲线和环形螺旋曲线，要求可以设置点的大小、线可以设置线形和宽度。锥形螺旋曲线的参数方程为： 环形螺旋曲线的参数方程为：其中，t为参数且。a，b和c是常数，比如可取a=2.0，b=3.0，c=18.0。/* Test.C */#include #include #define PI 3.1415void drawthelines()float t, x, y, z;float a=2, b=3, c=18;glColor3f(1.0, 0.5, 0.5);glBegin(GL_LINE_STRIP);for (t=0; t=2*PI; t+=0.0002)

9、x = a*t*cos(c*t)+b;y = a*t*sin(c*t)+b;z = c*t;glVertex3f(x, y, z);glEnd();glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);glBegin(GL_LINES);glVertex3f(0, 0, 0);glVertex3f(12, 0, 0);glEnd();glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);glBegin(GL_LINES);glVertex3f(0, 0, 0);glVertex3f(0, 12, 0);glEnd();glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);glBegin(GL_LINES)

10、;glVertex3f(0, 0, 0);glVertex3f(0, 0, 12);glEnd();void display()glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);drawthelines();glFlush();void init()glClearColor(0.0, 0.0, 0.0,0.0);glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);gluLookAt(1, 1, 1,0, 0, 0,0, 1, 0);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();glOrtho(-12.0, 12.0, -12.0, 12.0,

11、-12, 12);int main(int argc, char * argv)glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);glutInitWindowPosition(0,0);glutCreateWindow(Draw the lines);glutDisplayFunc(display);init();glutMainLoop();return 0;实验一（2）/* Test.C */#include #include #define PI 3.1415void drawthelines()float t

12、, x, y, z;float a=2, b=3, c=18;glColor3f(1.0, 0.5, 0.5);glBegin(GL_LINE_STRIP);for (t=0; t=2*PI; t+=0.0002)x = (a*sin(c*t)+b)*cos(t);y = (a*sin(c*t)+b)*sin(t);z = a*cos(c*t);glVertex3f(x, y, z);glEnd();glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);glBegin(GL_LINES);glVertex3f(0, 0, 0);glVertex3f(12, 0, 0);glEnd();glColo

13、r3f(1.0, 1.0, 1.0);glBegin(GL_LINES);glVertex3f(0, 0, 0);glVertex3f(0, 12, 0);glEnd();glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);glBegin(GL_LINES);glVertex3f(0, 0, 0);glVertex3f(0, 0, 12);glEnd();void display()glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);drawthelines();glFlush();void init()glClearColor(0.0, 0.0, 0.0,0.0);glColor3f(1

14、.0, 1.0, 1.0);gluLookAt(1, 1, 1,0, 0, 0,0, 1, 0);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();glOrtho(-12.0, 12.0, -12.0, 12.0, -12, 12);int main(int argc, char * argv)glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);glutInitWindowPosition(0,0);glutCreateWindow(Draw the lines);glutDis

15、playFunc(display);init();glutMainLoop();return 0;编程任务2：1. 在窗口中绘制三角形和四边形两个简单填充图形，要求它们能够被鼠标选中并随鼠标一起拖动，此外能够使用右键菜单分别设置两个简单图形的颜色。#include #include #define SIZE 512int wide=600,height=600;GLint HITS;void init() glClearColor (1.0, 1.0, 1.0, 0.0);int Rect1_x1=-250,Rect1_y1=-250,Rect1_x2=450,Rect1_y2=450;int

16、 Rect2_x1=-500,Rect2_y1=-500,Rect2_x2=250,Rect2_y2=250;int movex1=0,movey1=0;int movex2=0,movey2=0;int mousex=0,mousey=0;int RGB13=1.0,1.0,0.0;int RGB23=0.0,1.0,1.0;void drawObjects(GLenum mode,int flag)if(mode = GL_SELECT) glLoadName(1);glColor3f(RGB10,RGB11,RGB12);glTranslated(4*movex1,4*movey1,0)

17、;glRectf(Rect1_x1,Rect1_y1 ,Rect1_x2 ,Rect1_y2 );glTranslated(-4*movex1,-4*movey1,0);if(mode = GL_SELECT) glLoadName(2);glColor3f(RGB20,RGB21,RGB22);glTranslated(4*movex2,4*movey2,0);glBegin(GL_TRIANGLES);glVertex2i(0,0); glVertex2i(145,245); glVertex2i(-45,280); glEnd();glTranslated(-4*movex2,-4*mo

18、vey2,0);void display(int flag)glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);drawObjects(GL_RENDER,flag);glFlush();void processHits (GLint hits, GLuint buffer) unsigned int i, j; GLint ii, jj, names, *ptr; printf (hits = %dn, hits); ptr = (GLint *) buffer; for (i = 0; i hits; i+) names = *ptr; ptr+=3; for (j = 0; j n

19、ames; j+) if(*ptr=1) printf (red rectanglen); else printf (blue rectanglen); ptr+; printf (n); GLuint selectBufSIZE;void mouse(int button, int state, int x, int y) /鼠标函数 GLint hits; GLint viewport4; if (button = GLUT_LEFT_BUTTON & state = GLUT_DOWN) mousex = x; mousey = y; glGetIntegerv (GL_VIEWPORT

20、, viewport); glSelectBuffer (SIZE, selectBuf); glRenderMode(GL_SELECT); glInitNames(); glPushName(0); glMatrixMode (GL_PROJECTION); glPushMatrix (); glLoadIdentity (); gluPickMatrix (GLdouble) x, (GLdouble) (viewport3 - y),5.0, 5.0, viewport); gluOrtho2D (-2.0*wide, 2.0*wide, -2.0*height, 2.0*height

21、); drawObjects(GL_SELECT,0); glMatrixMode (GL_PROJECTION); glPopMatrix (); glFlush (); hits = glRenderMode (GL_RENDER); HITS = hits; processHits (hits, selectBuf); glutPostRedisplay(); void reshape(int w, int h)wide = w;height = h; glViewport(0, 0, w, h); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(

22、); gluOrtho2D (-2.0*wide, 2.0*wide, -2.0*height, 2.0*height); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity();void keyboard(unsigned char key, int x, int y) switch (key) case 27: exit(0); break; void motion(int x,int y) /建立移动函数if(HITS = 1 & selectBuf3 = 1 )movex1 = x-mousex+movex1;movey1 = mousey-y+mov

23、ey1;display(1);else if (HITS = 1 & selectBuf3 = 2 )movex2 = x-mousex+movex2;movey2 = mousey-y+movey2;display(2);else if (HITS = 2 )movex1 = x-mousex+movex1;movey1 = mousey-y+movey1;movex2 = x-mousex+movex2;movey2 = mousey-y+movey2;display(3);mousex = x;mousey = y;void subMenu1Func(int data) /设置控制键盘键

24、switch(data)case 1:RGB10=1.0;RGB11=0.0;RGB12=0.0;break;case 2:RGB10=0.0;RGB11=1.0;RGB12=0.0;break;case 3:RGB10=0.0;RGB11=0.0;RGB12=1.0;break;display(0);void subMenu2Func(int data) /设置控制键盘键switch(data)case 1:RGB20=1.0;RGB21=0.0;RGB22=0.0;break;case 2:RGB20=0.0;RGB21=1.0;RGB22=0.0;break;case 3:RGB20=0.0;RGB21=0.0;RGB22=1.0;break;display(0);void MenuFunc(int data)int subMenu1,subMenu2,Menu;int main(int argc, char* argv)glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);glutInitWindowSize (wide, height);glutInitWindowPo