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opengl的简单交互绘制.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.39M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    实验二 OpenGL 的简单交互绘制 一、实验目的 1、理解 OpenGL 坐标系的概念，掌握 OpengGL 裁剪窗口、视区、显示窗口 的概念和它们之间的关系，学会计算世界坐标和屏幕坐标。 2、学会 OpenGL 的简单键盘交互操作。 3、进一步掌握 OpengGL 点、直线、多边形的绘制。 二、实验环境 硬件要求： PC 机，主流配置，最好为独立显卡，显存 512M 以上。 软件环境： 操作系统：Windows XP。 语言开发工具：Microsoft Visual studio 2005/2008,Visual C++。 三、实验内容与要求 1、调出实验一的源代码运行，调整修改使得显示窗口在屏幕中央保持缺省 大小（300*300），绘制的矩形在显示窗口中央。如图 2-1 所示。 提示： (1)添加修改窗口位置的函数 glutInitWindowPosition(int x, int y); 其中(x，y)为窗口左上角在屏幕上的位置。 (2)显示窗口的左下角坐标为(-1,-1)，右上角坐标为(1,1)。 图 2-1 未修改前的初始源程序参考如下： /*my first program.cpp*/ #include void display(void) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //刷新颜色缓冲区 glRectf(0,0,0.5,0.5); glFlush(); //用于刷新命令队列和缓冲区，使所有尚未被执行的 OpenGL 命令得到执行
    } void main(int argc, char** argv) { } glutInit(&argc, argv); //初始化 GLUT 库 glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); //设置显示模式 glutCreateWindow("hello"); //创建窗口，标题为“hello” glutDisplayFunc(display); //用于绘制当前窗口 glutMainLoop(); //表示开始运行程序，用于程序的结尾 2、在实验一的基础上添加键盘交互，按 W 键绘制的矩形上移,按 S 键矩形 下移，按 A 键矩形左移，按 D 键矩形右移，如图 2-2。参考步骤如下： （1）在主函数里添加键盘注册回调函数 glutKeyboardFunc(mykeyboard); 此函数可放在 glutDisplayFunc(display);后面。 （2）在 display()绘制函数中修改绘制矩形代码，用变量代替数值参数。 例如：glRectf(-0.5,-0.5,0.5,0.5)改为 glRectf(x1,y1,x2,y2); （3）在程序中增加 mykeyboard 键盘子函数，并在如下代码中进行修改， 实现键盘控制矩形移动 void mykeyboard(unsigned char key, int x, int y) { switch(key) { case 'W': case 'w':// 矩形对角坐标变量修改使得矩形上移 break; case 'S': case 's'://矩形对角坐标变量修改使得矩形下移 break; case 'A': case 'a'://矩形对角坐标变量修改使得矩形左移 break; case 'D': case 'd'://矩形对角坐标变量修改使得矩形右移 break; } //参数修改后调用重画函数，屏幕图形将发生改变 glutPostRedisplay(); }
    图 2-2 3、设置窗口改变函数，使得矩形的长度和宽度等于 100，程序启动时矩形 仍在窗口中央，当显示窗口最大化时，绘制矩形也随之增大，如图 2-3。 (1)在 main 函数里添加注册窗口变化函数 glutReshapeFunc(myreshape); （放在 glutMainLoop()之前） (2)在程序中添加窗口改变子函数，参数 w,h 为当前显示窗口的宽和高 void myreshape(GLsizei w, GLsizei h) { } glViewport(0,0,w,h); //设置视区位置 glMatrixMode(GL_PROJECTION);//设置投影变换模式 glLoadIdentity(); //调单位矩阵，清空当前矩阵堆栈 if(w<=h) gluOrtho2D(0,300,0,300*(GLfloat)h/(GLfloat)w); //设置裁剪窗口大小 else gluOrtho2D(0,300*(GLfloat)w/(GLfloat)h,0,300);
    a) 显示窗口改变前 b)显示窗口变大后 图 2-3 4、在矩形中间添加字符"Hello"，观察结果；然后将"Hello"字符改为自己 名字的拼音或英文名字。如图 2-4 所示。 提示：在绘制矩形后添加如下代码： glRasterPos2i((x1+x2)/2,(y1+y2)/2); //定位当前光标 glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_9_BY_15,'H'); //写字符"H" glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_9_BY_15,'e'); //写字符"e" glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_9_BY_15,'l'); //写字符"l" glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_9_BY_15,'l'); //写字符"l" glutBitmapCharacter(GLUT_BITMAP_9_BY_15,'o'); //写字符"o" 图 2-4 5、按下列步骤操作，并分析裁剪窗口、视区和显示窗口的关系。 (1)修改视区大小为原来的一半。如图 2-5(a)。 (2)修改裁剪窗口的大小原来的一半；视区保持不变。如图 2-5(b)。 参考函数： 1、裁剪窗口设置函数： gluOrtho2D(xwmin,xwmax,ywmin,ywmax);
    xwmin,xwmax,ywmin,ywmax 为裁剪窗口在世界坐标系的位置，分别为 x 最小，x 最大，y 最小，y 最大 2、视区设置函数： glViewport(startx,starty,viewport_width,viewport_height); 绘图区在显示窗口中的位置，以屏幕坐标系为参考 startx,starty,viewport_width,viewport_height 分别为绘图区在 显示窗口的起点位置， 以及绘图区的宽度和高度 图 2-5(a) 图 2-5(b) 6、自己参照讲义或教材按照自己的构思画二维平面图形,将上面的矩形替 换成自己构思的二维平面图形实现交互功能。注意顶点的顺序。修改以 上程序使得按数字 1 键 实现矩形用 WSAD 键控制上下左右移动，按 2 键 显示其他图形（三角形，点或多边形等）用 WSAD 键控制上下左右移动 参考函数： 1、点绘制举例 //点的大小设置 //顶点 glPointSize(2.0) glBegin(GL_POINTS); glColor3f(1.0,1.0,1.0); glVertex2f(-0.5,-0.5); glColor3f(1.0,0.0,1.0); glVertex2f(-0.5,0.5); glColor3f(0.0,1.0,1.0); glVertex2f(0.5,0.5); glColor3f(1.0,1.0,0.0); glVertex2f(0.5,-0.5); glEnd() 2、直线/三角形/四边形绘制举例 glLineWidth(2.0); glBegin(GL_LINES); // glBegin(GL_LINE_STRIP); // glBegin(GL_LINE_LOOP); // glBegin(GL_TRIANGLES);
    // glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); // glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); // glBegin(GL_QUADS); // glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); glVertex2f(-0.5,0.5); glVertex2f(-0.5,-0.5); glColor3f(1.0,1.0,1.0); glVertex2f(-0.5,0.5); glColor3f(1.0,1.0,0.0); glVertex2f(0.5,-0.5); glEnd(); 3、多边形举例 glBegin(GL_POLYGON); glVertex2f(-0.5,0.5); glVertex2f(-0.5,-0.5); glColor3f(1.0,1.0,1.0); glVertex2f(0,-0.5); glColor3f(1.0,1.0,0.0); glVertex2f(0.5,-0.5); glVertex2f(0.5,0.5); glEnd(); 思 考 题 ： 实 验 中 当 矩 形 由 坐 标 (-0.5,-0.5,0.5,0.5) 变 到 (100,100,200,200), 矩形仍然显示在显示窗口的中间位置，思考裁剪窗口 设 置 函 数 gluOrtho2D(xwmin,xwmax,ywmin,ywmax); 和 视 区 设 置 函 数 glViewport(startx,starty,viewport_width,viewport_height) 的 设 置 应 如何进行修改，有何规律？
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