电子科大-计算机学院-三维图形程序设计实验报告-

1、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：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OPenG三维编程环境的建立过程；2. 掌握GLUT编写OPenG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、实验原理：OPe nGLS

2、程语言面向对象编程技术五、实验内容：（一）安装、配置和测试 OPe nGL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%VCPlatformSDKlncludeGL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%VCPlatformSDKLibT,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

4、类型为“ Win32控制台应用程序” 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OPenG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 */#i nclude <GLglut.h>void display();void ini t();int main (i nt argc,

5、 Char * argv)glutI nit(&argc, argv);glutCreateWindow( “SimPIe”)；glutDisplay FUn c(display);in it();glutMa in Loop();void display()glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glBegi n(GL_POLYGON);glVertex2f(-0.5, -0.5);glVertex2f(-0.5, 0.5);glVertex2f(0.5, 0.5);glVertex2f(0.5, -0.5);(二) 编程任务 1：1. 分别利用点、线图元生成锥形螺

6、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：xa *t * cos(c *t)bya*t * sin( c *t)bz c *t环形螺旋曲线的参数方程为：x (a* sin(c* t) b) * cos(t)y (a* sin(c* t) b) * sin(t)z a* cos(c * t)其中，t为参数且t 0,2 。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

7、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函数库七、实验步骤：1 ：配置环境首先需要配置 OPenGL编程环境，在 MiCrOSOft ViSUaI 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 ViSua

8、l 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OPenG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：Xa * t * cos( c * t )bya * t * sin( c * t )bZ C * t环形螺旋曲线的参数方程为：X (a* Sin(c*t) b) * cos(t)y (a* Sin(c*t) b)*sin(t

9、)Z a* COS(c* t)其中，t为参数且t 0,2 。 a，b和C是常数，比如可取a=2.0，b=3.0，c=18.0</* Test.C */#i nclude <GLglut.h>#in clude <math.h>#define Pl 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) x = a*t*cos(c*t

10、)+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); glVertex3

11、f(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, O);glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadlde ntity();glOrtho(-12.0, 12.0, -12.0, 12.0, -12,

12、 12); int main( int argc, Char * argv)glutl nit (&argc, argv);glut In itDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);glutl nitWin dowPositio n(0,0);glutCreateWindow( "Draw the lines" ); glutDisplayFu nc(display);in it();glutMai nLoop();return 0;实验一(2)iMl1 J » 6'3.¾3>M. T. E./* Te

13、st.C */#in elude <GLglut.h>#include <math.h> #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)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)

14、;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);glVertex3f(0, 0, 0); glVertex3f(0, 0, 12);glEnd();void disp

15、lay() 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, -12, 12); int main( int argc, char * argv)glutInit(&

16、;argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); glutInitWindowPosition(0,0);glutCreateWindow( "Draw the lines" );glutDisplayFunc(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 <stdio.h>#include &l

17、t;GL/glut.h> #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 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 R

18、GB13=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); glRectf(Rect1_x1,Rect1_y1 ,Rect1_x2 ,Rect1_y2 ); glTranslated(-4*movex1,-4*movey1,0);if (mode = GL_SELECT) glLoadName(2)

19、; 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*movey2,0);void display( int flag)glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); drawObjects(GL_RENDER,flag);glFlush();void processHits (GL

20、int 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 < names; j+) if (*ptr=1)printf ( "red rectanglen" ); elseprintf ( "blue rectanglen")

21、;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, viewport);glSelectBuffer (SIZE, selectBuf);glRenderMode(

22、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);drawObjects(GL_SELECT,0);glMatrixMode (GL_PROJECTION); glPopMatr

23、ix ();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();gluOrtho2D (-2.0*wide, 2.0*wide, -2.0*height, 2.0*height); glMatrixMode(

24、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+movey1; display(1);else if (HITS = 1 && selectBuf3 = 2 )move

25、x2 = 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 switch (data)case 1:RGB10=1.0;RGB11=0.0;RGB12=0.0;

26、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);glutInitWindowPosition (100, 100);glutCreateWindo