opengl立方体的简单三维交互式几何变换实验报告+代码

1、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

2、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); glV

3、ertex3f(-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); /

4、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

5、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

6、, 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

7、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.

8、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

9、;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

10、_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(&

11、quot;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：缩小：旋转：源程序：#include <stdlib.h>

12、#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

13、); / 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

14、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

15、.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); /

16、 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,

17、-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

18、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 =

19、 '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 myspecial