计算机图形学大作业报告(灯光纹理映射).docx

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大 作 业 报 告

实验课程名称：

计算机图形学

学生姓名：

班 级：

学 院（系）：

学生学号：

指导教师：

成 绩：

23

一、目的

这次大作业是作为这学期的最后的一个考核，所以必须要用到所有的本学期学过的知识，比如怎样画出三维图形，怎样在图像上在图像上添加纹理光照，怎样使用鼠标和键盘进行人机交互等。

二、主要功能模块设计

1矩阵运算模块的设计：

功能描述：

程序启动后，这部分功能模块会为整个应用程序提供算法支持，具体是矩阵直接的相互运算，在2D向3D转化过程中会起到很重要的作用。

代码设计：

floatvv（float*v1,float*v2）{

returnv1[0]*v2[0]+v1[1]*v2[1]+v1[2]*v2[2];

}

voidvxv（float*n,float*v1,float*v2）{n[0]=v1[1]*v2[2]-v1[2]*v2[1];

n[1]=v1[2]*v2[0]-v1[0]*v2[2];

n[2]=v1[0]*v2[1]-v1[1]*v2[0];

}

voidloadIdentity（Matrixm）{

Matrixidentity={{1.0,0.0,0.0,0.0},

{0.0,1.0,0.0,0.0},

{0.0,0.0,1.0,0.0},

{0.0,0.0,0.0,1.0}};

for（inti=0;i<4;i++）for（intj=0;j<4;j++）

m[i][j]=identity[i][j];

}

voidpreMultiply（Matrixp,Matrixm）{

inti,j;

Matrixt;

for（i=0;i<4;i++）for（j=0;j<4;j++）

t[i][j]=p[i][0]*m[0][j]+p[i][1]*m[1][j]+p[i][2]*m[2][j]+p[i][3]

*m[3][j];

for（i=0;i<4;i++）for（j=0;j<4;j++）

m[i][j]=t[i][j];

}

2显示图形模块的设计：

功能描述：

该模块主要为所要画的图形进行描述，是绘制图形的主要函数，通过调用这个功能模块就能画出用于显示给用户的图形。

代码设计：

//2D图形的display函数

voiddisplay（）{

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;

if（n==1&&type==GL_LINE_STRIP）{glBegin（GL_POINTS）;glVertex2iv（vert[0]）;glColor3f（0,0.5,0.5）;

glVertex2i（width-vert[0][0]-1,vert[0][1]）;

glEnd（）;

}

glColor3f（0,0.5,0.5）;glBegin（GL_LINES）;

glVertex2i（width/2,0）;glVertex2i（width/2,height-1）;

glEnd（）;

glBegin（type）;

for（inti=0;i

glColor3f（1,1,0）;glBegin（type）;

for（inti=0;i

glutSwapBuffers（）;initQMesh（）;glutSetWindow（winid）;glutPostRedisplay（）;

}

//3D图形的显示函数voidmodelDisplay（）{

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;

glPushMatrix（）;floatM[16];

for（intr=0;r<4;r++）for（intc=0;c<4;c++）M[4*c+r]=CRM[r][c];glMultMatrixf（M）;

glScalef（zoom,zoom,zoom）;drawQMesh（）;glPopMatrix（）;glPushMatrix（）;

glLightfv（GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,amb）;glLightfv（GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPosition）;glPopMatrix（）;

glutSwapBuffers（）;

}

3键盘敲击模块

功能描述：

该功能主要为两个窗体添加键盘敲击事件，在2D窗体中主要添加了反走样效果，清除所画的图，点线转化功能，对于3D窗体主要添加了投影方式的变换，光源

移动的功能

代码设计：

//2D绘制窗体的键盘敲击处理函数

voidkeyboard（unsignedcharkey,intx,inty）{switch（key）{

case'a':

antialiasing=!

antialiasing;//反走样效果

if（antialiasing）{glEnable（GL_BLEND）;glEnable（GL_LINE_SMOOTH）;

}else{

glDisable（GL_BLEND）;glDisable（GL_LINE_SMOOTH）;

}

break;

case'c':

n=0;break; //清除界面功能case'l':

type=GL_LINE_STRIP;break;//绘制线功能case'v':

type=GL_POINTS;break; //绘制点功能

}

glutPostRedisplay（）;

}

//3D显示窗体的键盘敲击事件处理函数：

voidmodelKeyboard（unsignedcharkey,intx,inty）{switch（key）{

case'o':

glMatrixMode（GL_PROJECTION）;//正投影

glLoadIdentity（）;glOrtho（-4,4,-4,4,6,14）;

glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;break;

case'p':

glMatrixMode（GL_PROJECTION）;//侧投影，不过是默认的

glLoadIdentity（）;

gluPerspective（45.0,1.0,6.0,14.0）;glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;

break;

case'm':

lightPosition[0]=lightPosition[0]-0.5;//光源移动break;

case'n':

lightPosition[1]=lightPosition[1]-0.5;

break;

case'z':

lightPosition[2]=lightPosition[2]-0.5;break;

case'k':

glDisable（GL_FOG）;break;

}

glutPostRedisplay（）;

}

4鼠标点击模块

功能描述：

该功能模块主要实现了对两个窗体鼠标事件的处理，对于3D窗体实现了鼠标左键旋转，由键放大缩小的效果，2D窗体实现了左键画点，右键可以对已经存在的点改变它的位置。

代码设计：

//3D窗体的鼠标事件

voidmodelMouse（intbutton,intstate,intx,inty）{switch（button）{

caseGLUT_LEFT_BUTTON:

if（state==GLUT_DOWN）{cx=x;

cy=h-1-y;dx=dy=0;

left_button_down=true;

}else

left_button_down=false;break;

caseGLUT_RIGHT_BUTTON:

if（state==GLUT_DOWN）{cx=x;

cy=h-1-y;right_button_down=true;

}else

right_button_down=false;break;

}

}

//2D窗体鼠标事件

voidmouse（intbutton,intstate,intx,inty）{y=height-1-y;

switch（button）{

caseGLUT_LEFT_BUTTON:

if（state==GLUT_DOWN&&!

rubberbanding）{v=n++;

vert[v][0]=（x

width/2:

（x>=width）?

width-1:

x;vert[v][1]=（y<0）?

0:

（y>=height）?

height-1:

y;rubberbanding=true;

glutPostRedisplay（）;

}

elserubberbanding=false;break;

caseGLUT_RIGHT_BUTTON:

if（state==GLUT_DOWN&&!

rubberbanding&&（v=findVertex（x,y））!

=-1）{

if（glutGetModifiers（）==GLUT_ACTIVE_CTRL）{for（inti=v;i

vert[i][1]=vert[i+1][1];

}

n--;

}else{

vert[v][0]=（x

width/2:

（x>=width）?

width-1:

x;vert[v][1]=（y<0）?

0:

（y>=height）?

height-1:

y;rubberbanding=true;

}

glutPostRedisplay（）;

}

elserubberbanding=false;break;

}

}

功能截图：

利用鼠标在界面上画出原来的图，截图如下：

按住“Z”后，上方的光照变化，截图如下：

按住“Y”后，下方的光照效果发生变化，截图如下：

使用鼠标实现图像方向的变化，截图如下：

使用鼠标实现图像大小的变化，截图如下：

放大：

缩小：

三、心得

通过对本次大作业试验