第一篇：圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)5

《3D游戲圖形學(xué)》

實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)

（實(shí)驗(yàn)五）

姓名：

學(xué)號(hào)： 班級(jí)：

浙江理工大學(xué) 二０一二 年 十二 月

數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

實(shí)驗(yàn)五 紋理映射實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

掌握紋理映射的基本原理，利用VC++ OpenGL實(shí)現(xiàn)紋理映射技術(shù)。

二、實(shí)驗(yàn)原理

紋理映射是真實(shí)感圖形制作的一個(gè)重要部分，運(yùn)用紋理映射可以方面地制作真實(shí)感圖形，而不必花更多的時(shí)間去考慮物體的表面紋理。如一張木制桌子其表面的木紋是不規(guī)范的，看上去又是那么自然，如果在圖形制作中不用紋理映射，那么只是這張桌面紋理的設(shè)計(jì)，就要花費(fèi)很大精力，而且設(shè)計(jì)結(jié)果也未必能像現(xiàn)實(shí)中那么自然。如果運(yùn)用紋理映射就非常方便，可以用掃描儀將這樣的一張桌子掃成一個(gè)位圖。然后的具體的操作中，只需把桌面形狀用多邊形畫出來(lái)，把桌面紋理貼上去就可以了。

另外，紋理映射能夠在多邊形進(jìn)行變換時(shí)仍保證紋理的圖案與多邊形保持一致性。例如，以透視投影方式觀察墻面時(shí)，遠(yuǎn)端的磚會(huì)變小，而近處的磚就會(huì)大一些。

此外，紋理映射也可以用于其他方面。例如，使用一大片植被的圖像映射到一些連續(xù)的多邊形上，以模擬地貌，或者以大理石、木紋等自然物質(zhì)的圖像作為紋理映射到相應(yīng)的多邊形上，作為物體的真實(shí)表面。

在OpenGL中提供了一系列完整的紋理操作函數(shù)，用戶可以用它們構(gòu)造理想的物體表面，可以對(duì)光照物體進(jìn)行處理，使其映射出所處環(huán)境的景象，可以用不同方式應(yīng)用到曲面上，而且可以隨幾何物體的幾何屬性變換而變化，從而使制作的三維場(chǎng)景和三維物體更真實(shí)更自然。

在OpenGL中要實(shí)現(xiàn)紋理映射，需要經(jīng)歷創(chuàng)建紋理、指定紋理應(yīng)用方式、啟用紋理映射、使用紋理坐標(biāo)和幾何坐標(biāo)繪制場(chǎng)景幾個(gè)過(guò)程。

用于指定一維、二維和三維紋理的函數(shù)分別為： Void glTexImage1D(GLenum target, Glint level, Glint components, GLsizei width, Glint border, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *texels);Void glTexImage2D(GLenum target, Glint level, Glint components, GLsizei width, GLsizei height, GLint border, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *texels);Void glTexImage3D(GLenum target, Glint level, Glint components, GLsizei width, GLsizei height, GLsizei depth, Glint border, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *texels);其中，參數(shù)target取值一般為GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_2D和GL_TEXTURE_3D，分別與一維、二維和三維的紋理相對(duì)應(yīng)。參數(shù)Level表示紋理多分辨率層數(shù)，通常取值為0，表示只有一種分辨率。參數(shù)components的可能取值為1～4的整數(shù)以及多種符號(hào)常量(如GL_RGBA)，表示紋理元素中存儲(chǔ)的哪些分量（RGBA顏色、深度等）在紋理映射中被使用，1表示使用R顏色分量，2表示使用R和A顏色分量，3表示使用RGB顏色分量，4表示使用RGBA顏色分量。參數(shù)width，height，depth分別指定紋理的寬度、高度、深度。參數(shù)format和type表示給出的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)類型，這兩個(gè)參數(shù)的取值都是符號(hào)常量（比如format指定為GL_RGBA,type指定為GL_UNSIGNED_BYTE，參數(shù)texels指向內(nèi)存中指定的紋理圖像數(shù)據(jù)。

在定義了紋理之后，需要啟用紋理的函數(shù)： 數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

glEnable(GL_TEXTURE_1D);glEnable(GL_TEXTURE_2D);glEnable(GL_TEXTURE_3D);在啟用紋理之后，需要建立物體表面上點(diǎn)與紋理空間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即在繪制基本圖元時(shí)，在glVertex函數(shù)調(diào)用之前調(diào)用glTexCoord函數(shù)，明確指定當(dāng)前頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的紋理坐標(biāo)，例如：

glBegin（GL_TRIANGLES）;glTexCoord2f(0.0, 0.0);glVertex2f(0.0, 0.0);glTexCoord2f(1.0, 1.0);glVertex2f(15.0, 15.0);glTexCoord2f(1.0, 0.0);glVertex2f(30.0, 0.0);glEnd();其圖元內(nèi)部點(diǎn)的紋理坐標(biāo)利用頂點(diǎn)處的紋理坐標(biāo)采用線性插值的方法計(jì)算出來(lái)。

在OpenGL中，紋理坐標(biāo)的范圍被指定在[0,1]之間，而在使用映射函數(shù)進(jìn)行紋理坐標(biāo)計(jì)算時(shí)，有可能得到不在[0,1]之間的坐標(biāo)。此時(shí)OpenGL有兩種處理方式，一種是截?cái)?，另一種是重復(fù)，它們被稱為環(huán)繞模式。在截?cái)嗄Ｊ剑℅L_CLAMP）中，將大于1.0的紋理坐標(biāo)設(shè)置為1.0，將小于0.0的紋理坐標(biāo)設(shè)置為0.0。在重復(fù)模式（GL_REPEAT）中，如果紋理坐標(biāo)不在[0,1]之間，則將紋理坐標(biāo)值的整數(shù)部分舍棄，只使用小數(shù)部分，這樣使紋理圖像在物體表面重復(fù)出現(xiàn)。例如，使用下面的函數(shù)：

glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);分別指定二維紋理中s坐標(biāo)采用截?cái)嗷蛑貜?fù)處理方式。

另外，在變換和紋理映射后，屏幕上的一個(gè)像素可能對(duì)應(yīng)紋理元素的一小部分（放大），也可能對(duì)應(yīng)大量的處理元素（縮小）。在OpenGL中，允許指定多種方式來(lái)決定如何完成像素與紋理元素對(duì)應(yīng)的計(jì)算方法（濾波）。比如，下面的函數(shù)可以指定放大和縮小的濾波方法：

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);其中，glTexParameteri函數(shù)的第一個(gè)參數(shù)指定使用的是一維、二維或三維紋理；第二個(gè)參數(shù)為GL_TEXTURE_MAG_FILTER或GL_TEXTURE_MIN_FILTER，指出要指定縮小還是放大濾波算法；最后一個(gè)參數(shù)指定濾波的方法。

補(bǔ)充：透視投影函數(shù)

void gluPerspective(GLdouble fovy, GLdouble aspect, GLdouble zNear, GLdouble zFar);它也創(chuàng)建一個(gè)對(duì)稱透視視景體，但它的參數(shù)定義于前面的不同。其操作是創(chuàng)建一個(gè)對(duì)稱的透視投影矩陣，并且用這個(gè)矩陣乘以當(dāng)前矩陣。參數(shù)fovy定義視野在X-Z平面的角度，范圍是[0.0,180.0]；參數(shù)aspect是投影平面寬度與高度的比率；參數(shù)zNear和Far分別是遠(yuǎn)近裁剪面沿Z負(fù)軸到視點(diǎn)的距離，它們總為正值。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在OpenGL中紋理映射所使用的紋理數(shù)據(jù)，既可以是程序生成的一組數(shù)據(jù)，也可以從外部文件中直接讀取，參考示范代碼完成以下兩項(xiàng)內(nèi)容： 1.利用直接創(chuàng)建紋理的方法生成二維紋理并映射到四邊形上。參考代碼：

void makeImage(void){ 數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

int i, j, r,g,b;for(i = 0;i < ImageWidth;i++){

for(j = 0;j < ImageHeight;j++)

{

r=(i*j)%255;

g=(4*i)%255;

b=(4*j)%255;

Image[i][j][0] =(GLubyte)r;

Image[i][j][1] =(GLubyte)g;

Image[i][j][2] =(GLubyte)b;

} }} void myinit(void){ glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);glEnable(GL_DEPTH_TEST);glDepthFunc(GL_LESS);// 生成紋理數(shù)據(jù) makeImage();// 設(shè)置像素存儲(chǔ)模式

glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);// 定義二維紋理映射 glTexImage2D(……);// 定義紋理映射參數(shù) glTexParameterf(……);glTexParameterf(……);glTexParameterf(……);glTexParameterf(……);// 啟用二維紋理

glEnable(GL_TEXTURE_2D);glShadeModel(GL_FLAT);} void display(void){ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);//繪制四邊形，并完成紋理映射

……

glFlush();} void myReshape(GLsizei w, GLsizei h){ ……} void main(int argc, char* argv[]){ ……} 2.從外部文件中直接讀取紋理實(shí)現(xiàn)正方體每個(gè)面的紋理映射，并使正方體轉(zhuǎn)動(dòng)。

數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

整個(gè)過(guò)程需要三個(gè)步驟：創(chuàng)建紋理、啟用紋理映射和使用紋理坐標(biāo)和幾何坐標(biāo)繪制，下面我們對(duì)三個(gè)過(guò)程進(jìn)行闡述，并給出參考代碼。1）創(chuàng)建紋理對(duì)象并綁定紋理

紋理創(chuàng)建即在內(nèi)存中創(chuàng)建保存紋理數(shù)據(jù)的數(shù)組，一般是先讀入一個(gè)圖像文件，將圖像文件的RGBA信息存入我們創(chuàng)建的紋理空間中，當(dāng)然圖像的位圖不同，創(chuàng)建的紋理空間結(jié)構(gòu)也會(huì)有所不同。為了更加簡(jiǎn)單易懂地實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程，我們使用未壓縮的紋理。代碼：

GLuinttexture[1];//創(chuàng)建一個(gè)紋理空間

AUX_RGBImageRec *LoadBMP(CHAR *Filename)//載入位圖圖像 { FILE *File=NULL;//文件句柄

if(!Filename)//確保文件名已提供

{

return NULL;} File=fopen(Filename, “r”);//嘗試打開(kāi)文件

if(File){

fclose(File);//關(guān)閉文件

return auxDIBImageLoadA(Filename);//載入位圖并返回指針

} return NULL;} //如果載入失敗，返回NULL int LoadGLTextures()//載入位圖并轉(zhuǎn)換成紋理 { int Status=FALSE;//狀態(tài)指示器

AUX_RGBImageRec *TextureImage[1];//創(chuàng)建紋理的存儲(chǔ)空間

memset(TextureImage, 0, sizeof(void *)*1);//初始化 //載入位圖，檢查有無(wú)錯(cuò)誤，如果位圖沒(méi)找到則退出

if(TextureImage[0]=LoadBMP(“data.bmp”)){

Status=TRUE;

glGenTextures(1,&texture[0]);//創(chuàng)建紋理 //使用來(lái)自位圖數(shù)據(jù)生成的典型紋理

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]);//生成2D紋理

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,3,TextureImage[0]->sizeX,TextureImage[0]->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[0]->data);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);} if(TextureImage[0])//紋理是否存在{

if(TextureImage[0]->data)//紋理圖像是否存在 { 數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

free(TextureImage[0]->data);//釋放紋理圖像占用的內(nèi)存

}

free(TextureImage[0]);//釋放圖像結(jié)構(gòu)

} return Status;//返回Status }

2）啟用紋理映射操作，初始化相關(guān)參數(shù)

在OpenGL中使用紋理映射之前，必須打開(kāi)紋理映射。int InitGL(GLvoid){ if(!LoadGLTextures())//調(diào)用紋理載入子例程

{

return FALSE;} glEnable(GL_TEXTURE_2D);//啟用紋理映射

glShadeModel(GL_SMOOTH);//啟用陰影平滑

glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f);//黑色背景

glClearDepth(1.0f);//設(shè)置深度緩存

glEnable(GL_DEPTH_TEST);//啟用深度測(cè)試

return TRUE;}

3）使用紋理坐標(biāo)和幾何坐標(biāo)繪制 void DrawGLScene(void){ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glLoadIdentity();glTranslatef(0.0f,0.0f,-5.0f);glRotatef(xrot,1.0f,0.0f,0.0f);glRotatef(yrot,0.0f,1.0f,0.0f);glRotatef(zrot,0.0f,0.0f,1.0f);// 選擇紋理

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[0]);//繪制一個(gè)正方體，給每個(gè)面貼上紋理，并使之轉(zhuǎn)動(dòng)

glBegin(GL_QUADS);……

glEnd();xrot+=0.3f;yrot+=0.2f;zrot+=0.4f;}

四、實(shí)驗(yàn)代碼 數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、利用直接創(chuàng)建紋理的方法生成二維紋理并映射到四邊形上。#include #include

#define imageWidth 64 #define imageHeight 64 GLubyte image[imageWidth][imageHeight][3];

/*繪制一個(gè)簡(jiǎn)單的二維紋理圖*/ void makeImage(void){ int i,j,r,g,b;

/*根據(jù)點(diǎn)的位置設(shè)置不同的顏色*/ for(i = 0;i < imageWidth;i++){

for(j = 0;j

r =(i*j)%255;

g =(i*i)%255;

b =(j*j)%255;

image[i][j][0] =(GLubyte)r;

image[i][j][1] =(GLubyte)g;

image[i][j][2] =(GLubyte)b;

} } } void myInit(void){ glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);glEnable(GL_DEPTH_TEST);glDepthFunc(GL_LESS);// 生成紋理數(shù)據(jù) makeImage();// 設(shè)置像素存儲(chǔ)模式

glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1);/*指定二維紋理映射*/ glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,3,imageWidth,imageHeight,0,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE,&image[0][0][0]);//紋理過(guò)濾函數(shù)

/*GL_TEXTURE_2D: 操作D紋理.GL_TEXTURE_WRAP_S: S方向上的貼圖模式.GL_CLAMP: 將紋理坐標(biāo)限制在.0,1.0的范圍之內(nèi).如果超出了會(huì)如何呢.不會(huì)錯(cuò)誤,只是會(huì)邊緣拉伸填充.GL_TEXTURE_MAG_FILTER: 放大過(guò)濾

GL_LINEAR: 線性過(guò)濾, 使用距離當(dāng)前渲染像素中心最近的個(gè)紋素加權(quán)平均值.數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

GL_TEXTURE_MIN_FILTER: 縮小過(guò)濾

GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST: 使用GL_NEAREST對(duì)最接近當(dāng)前多邊形的解析度的兩個(gè)層級(jí)貼圖進(jìn)行采樣,然后用這兩個(gè)值進(jìn)行線性插值.*/ glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_CLAMP);glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_CLAMP);glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);/*設(shè)置紋理環(huán)境參數(shù)*/ //glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV,GL_TEXTURE_ENV_MODE,GL_DECAL);// 啟用二維紋理

glEnable(GL_TEXTURE_2D);glShadeModel(GL_FLAT);} void myDisplay(void){ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);/*將紋理映射到四邊形上*/ glBegin(GL_QUADS);/*紋理的坐標(biāo)和四邊形頂點(diǎn)的對(duì)應(yīng)*/ glTexCoord2f(0.0,0.0);glVertex3f(-0.7,-0.25,0.0);glTexCoord2f(0.0,1.0);glVertex3f(-0.2,-0.25,0.0);glTexCoord2f(1.0,1.0);glVertex3f(-0.2,0.25,0.0);glTexCoord2f(1.0,0.0);glVertex3f(-0.7,0.25,0.0);glTexCoord2f(0.0,0.0);glVertex3f(0.2,-0.25,1.875);glTexCoord2f(0.0,1.0);glVertex3f(0.6,-0.25,0.0);glTexCoord2f(1.0,1.0);glVertex3f(0.6,0.25,0.125);glTexCoord2f(1.0,0.0);glVertex3f(0.2,0.25,2.0);glEnd();glFlush();} void myReshape(int w,int h){ glViewport(0,0,(GLsizei)w,(GLsizei)h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluPerspective(80.0,1.0-(GLfloat)w/(GLfloat)h,1.0,30.0);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();} int main(int argc,char **argv){ /*初始化*/ glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);glutInitWindowSize(400,400);數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

glutInitWindowPosition(200,200);glutCreateWindow(“ Texture ”);//創(chuàng)建窗口 myInit();//繪制與顯示

glutReshapeFunc(myReshape);glutDisplayFunc(myDisplay);glutMainLoop();return 0;}

2、從外部文件中直接讀取紋理實(shí)現(xiàn)正方體每個(gè)面的紋理映射，并使正方體轉(zhuǎn)動(dòng)。#include

#include

#include

#include

#include

#pragma comment(lib, “openGL32.lib”)#pragma comment(lib, “glu32.lib”)#pragma comment(lib, “glaux.lib”)#pragma comment(lib,“openGL32.lib”)GLuint texture[1];//創(chuàng)建紋理空間

GLfloat xRot,yRot,zRot;//控制正方體的旋轉(zhuǎn) //載入位圖圖像

AUX_RGBImageRec *LoadBMP(CHAR *Filename){

//載入位圖圖像

FILE *File=NULL;

//文件句柄

if(!Filename){

//確保文件名已提供

return NULL;} File=fopen(Filename, “r”);

//嘗試打開(kāi)文件

if(File){

fclose(File);

//關(guān)閉文件

return auxDIBImageLoadA(Filename);

//載入位圖并返回指針

} return NULL;

//如果載入失敗，返回NULL } int LoadGLTextures(){ //載入位圖并轉(zhuǎn)換成紋理

int Status=FALSE;

//狀態(tài)指示器

AUX_RGBImageRec *TextureImage[1];

//創(chuàng)建紋理的存儲(chǔ)空間

memset(TextureImage, 0, sizeof(void *)*1);//初始化 //載入位圖，檢查有無(wú)錯(cuò)誤，如果位圖沒(méi)找到則退出

if(TextureImage[0]=LoadBMP(“data.bmp”)){

Status=TRUE;

glGenTextures(1,&texture[0]);

//創(chuàng)建紋理 //使用來(lái)自位圖數(shù)據(jù)生成的典型紋理

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]);

//生成D紋理

數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,3,TextureImage[0]->sizeX,TextureImage[0]->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[0]->data);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);} if(TextureImage[0]){

//紋理是否存在if(TextureImage[0]->data){

//紋理圖像是否存在free(TextureImage[0]->data);

//釋放紋理圖像占用的內(nèi)存

}

free(TextureImage[0]);

//釋放圖像結(jié)構(gòu)

} return Status;

//返回Status }

int InitGL(GLvoid){ if(!LoadGLTextures()){

//調(diào)用紋理載入子例程

return FALSE;} glEnable(GL_TEXTURE_2D);

//啟用紋理映射

glShadeModel(GL_SMOOTH);

//啟用陰影平滑

glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f);

//黑色背景

glClearDepth(1.0f);

//設(shè)置深度緩存

glEnable(GL_DEPTH_TEST);

//啟用深度測(cè)試

return TRUE;}

void display(){

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glLoadIdentity();

glTranslatef(0.0f,0.0f,-5.0f);

glRotatef(xRot,1.0f,0.0f,0.0f);

glRotatef(yRot,0.0f,1.0f,0.0f);

glRotatef(zRot,0.0f,0.0f,1.0f);

//繪制正方體，貼上紋理并使之轉(zhuǎn)動(dòng)

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[0]);//選擇紋理

glBegin(GL_QUADS);

//前

glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);glVertex3f(1.0f,-1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);

glEnd();

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[0]);

glBegin(GL_QUADS);

//后

glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f);數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);glVertex3f(-1.0f, 1.0f,-1.0f);

glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);glVertex3f(1.0f, 1.0f,-1.0f);

glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);glVertex3f(1.0f,-1.0f,-1.0f);

glEnd();

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[0]);

glBegin(GL_QUADS);

// 上

glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);glVertex3f(-1.0f, 1.0f,-1.0f);

glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);glVertex3f(1.0f, 1.0f,-1.0f);

glEnd();

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[0]);

glBegin(GL_QUADS);

//下

glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f);

glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);glVertex3f(1.0f,-1.0f,-1.0f);

glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);glVertex3f(1.0f,-1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f);

glEnd();

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[0]);

glBegin(GL_QUADS);

//右

glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);glVertex3f(1.0f,-1.0f,-1.0f);

glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);glVertex3f(1.0f, 1.0f,-1.0f);

glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);glVertex3f(1.0f,-1.0f, 1.0f);

glEnd();

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[0]);

glBegin(GL_QUADS);

//左

glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);glVertex3f(-1.0f,-1.0f,-1.0f);

glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);glVertex3f(-1.0f,-1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);glVertex3f(-1.0f, 1.0f,-1.0f);

glEnd();

glutPostRedisplay();

glutSwapBuffers();

}

void reshape(int w,int h){

if(0 == h)

h = 1;

glViewport(0,0,(GLsizei)w,(GLsizei)h);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

glLoadIdentity();

gluPerspective(60.0f,(GLfloat)w /(GLfloat)h,1,100);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

glLoadIdentity();

}

void spinDisplay(void){

xRot += 0.2f;

yRot += 0.2f;

glutPostRedisplay();} void mouse(int button, int state, int x, int y)//鼠標(biāo)監(jiān)聽(tīng) {

switch(button){

case GLUT_LEFT_BUTTON:

if(state == GLUT_DOWN)

glutIdleFunc(spinDisplay);//設(shè)備空閑時(shí)調(diào)用的函數(shù)

break;

case GLUT_MIDDLE_BUTTON:

case GLUT_RIGHT_BUTTON:

if(state == GLUT_DOWN)

glutIdleFunc(NULL);

break;

default:

break;

} }

int main(int argc,char** argv){

glutInit(&argc,argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);

glutInitWindowSize(400,400);

glutInitWindowPosition(100,100);

glutCreateWindow(“Texture Map”);

InitGL();

glutDisplayFunc(display);

glutReshapeFunc(reshape);

glutMouseFunc(mouse);//鼠標(biāo)監(jiān)聽(tīng)

glutMainLoop();

return 0;

}

五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1、利用直接創(chuàng)建紋理的方法生成二維紋理并映射到四邊形上。數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

2、從外部文件中直接讀取紋理實(shí)現(xiàn)正方體每個(gè)面的紋理映射，并使正方體轉(zhuǎn)動(dòng)。（按左鍵轉(zhuǎn)動(dòng)，按右鍵停止）

六、實(shí)驗(yàn)心得

第二篇：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)三 MFC畫直線

最近自己在學(xué)習(xí)如何在VC 6.0 開(kāi)發(fā)環(huán)境下的使用MFC AppWizard（exe）來(lái)繪畫一條直線，雖然比較簡(jiǎn)單，通過(guò)這樣的練習(xí)可以幫助你熟悉MFC的開(kāi)發(fā)環(huán)境以及其中的消息傳遞機(jī)制，希望對(duì)于像我一樣初入MFC圖形繪制學(xué)習(xí)的人有幫

助

第一步：構(gòu)建MFC窗體

打開(kāi)Visual C++ 6.0編譯器 新建→工程→MFC AppWizard（exe），工程名以DrawLine為例，然后確定。為了方便，在MFC應(yīng)用程序向?qū)А襟E1當(dāng)中選擇“單文檔”，其余所有的步驟都為默認(rèn)值，直接“完成”。這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的MFC窗體就構(gòu)建好了，自己不妨Compile—Build—BuildExecute一下。

第二步：編輯菜單項(xiàng)

選擇ResourceView視窗展開(kāi)Menu文件夾，左鍵雙擊IDR_DRAWLITYPE，右邊就會(huì)出現(xiàn)菜單圖形編輯界面，為了簡(jiǎn)化，我們只在添加幫助→DrawLine功能選擇項(xiàng)。雙擊空白會(huì)彈出“菜單項(xiàng)目 屬性”對(duì)話框。ID：ID_DRAW_LINE；標(biāo)明：

DrawLine(&D)，其它的為缺省。

第三步：建立消息命令

如果此時(shí)運(yùn)行該程序，你會(huì)發(fā)現(xiàn)幫助—DrawLine的功能選項(xiàng)是灰色的，原因就在于我們還沒(méi)有添加該功能的消息命令相應(yīng)函數(shù)。通過(guò)“查看—Message Maps—Project：DrawLine—Class name：CDrawLineView—Object IDs：ID_DRAW_LINE—選定COMMAND—Add Function?”，其它為默認(rèn)，最后確定完成?，F(xiàn)在如果再重新運(yùn)行該程序的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)的灰色已經(jīng)消除了。

第四步：添加鼠標(biāo)消息響應(yīng)

打開(kāi)ClassView視窗，右鍵選定CDrawLineView，選擇Add Windows Messsage Handler會(huì)彈出對(duì)話框，完成CDrawLineView類的WM_LBUTTONDOWN、WM_MOUSEMOVE、WM_LBUTTONUP三個(gè)Windows消息事件的新建。

第五步：添加響應(yīng)代碼

首先，在ClassView視窗中雙擊CDrawLineView會(huì)定位到“DrawLineView.h : interface of the CDrawLineView class”的文件，添加CDrawLineView類的成員：protected: int m_Drag;POINT m_pPrev;POINT m_pOrigin;三個(gè)成員變量。視窗中展開(kāi)CDrawLineView類，雙擊定位OnLBUTTONDOWN()函數(shù)。在該函數(shù)消息響應(yīng)

處添加如下代碼：

//建立好繪圖的設(shè)備環(huán)境

CClientDC dc(this);OnPrepareDC(&dc);

dc.DPtoLP(&point);

//獲取起始點(diǎn)坐標(biāo) m_pPrev=point;m_pOrigin=point;

m_Drag=1;

然后，定位于OnMouseMove()，添加如下代碼（其中關(guān)鍵用到了橡皮筋技術(shù)）：

//建立好繪圖的設(shè)備環(huán)境

CClientDC dc(this);

OnPrepareDC(&dc);dc.DPtoLP(&point);

dc.SetROP2(R2_NOT);//橡皮筋繪圖技術(shù)

//判斷是否BUTTONDOWN

if(m_Drag)

{

dc.MoveTo(m_pOrigin);dc.LineTo(m_pPrev);dc.MoveTo(m_pOrigin);dc.LineTo(point);

}

m_pPrev=point;

最后，在OnLBUTTONDOWN()添加代碼： m_Drag=0;

程序運(yùn)行效果圖

實(shí)驗(yàn)4 實(shí)現(xiàn)圓的生成算法

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.熟悉CDC圖形程序庫(kù)； 2.掌握中點(diǎn)畫圓生成算法； 3.掌握Bresenham畫圓算法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

利用VisualC++6.0設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易畫圓繪圖板，驗(yàn)證圓生成算法。

三、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1.生成繪圖應(yīng)用程序的框架，如下圖所示。具體實(shí)現(xiàn)見(jiàn)第二次實(shí)驗(yàn)，過(guò)程不再詳細(xì)說(shuō)明。

2.在應(yīng)用程序中增加菜單

完成相關(guān)菜單的設(shè)計(jì)，具體的效果如下圖所示，并設(shè)置好相關(guān)菜單消息的映射，具體的實(shí)現(xiàn)在前面的實(shí)驗(yàn)中介紹過(guò)，再此不在詳細(xì)說(shuō)明。

3.在繪圖函數(shù)中添加代碼

通過(guò)以上步驟，得到了與菜單對(duì)應(yīng)的消息映射，就可以在函數(shù)中添加代碼繪制圖形了。（1）利用中點(diǎn)畫圓算法實(shí)現(xiàn)圓的生成（算法原理見(jiàn)教材）。void CDraw_CirView::OnMid(){ // TODO: Add your command handler code here CDC*pDC=GetDC();//得到繪圖類指針

RedrawWindow();//重繪窗口

int x,y,x0=200,y0=200,r=100;//圓的圓心為(x0,y0),半徑為r float d;x=0;y=r;d=1.25-r;

pDC->SetPixel(x+x0,y+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(y+x0,x+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(y+x0,-x+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(x+x0,-y+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(-x+x0,-y+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(-y+x0,-x+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(-y+x0,x+y0,RGB(255,0,0));pDC->SetPixel(-x+x0,y+y0,RGB(255,0,0));while(x<=y){

if(d<0)

{

d=d+2*x+3;

x++;

}

else

{

d=d+2*(x-y)+5;

x++;

y--;}

pDC->SetPixel(x+x0,y+y0,RGB(255,0,0));

pDC->SetPixel(y+x0,x+y0,RGB(255,0,0));

pDC->SetPixel(y+x0,-x+y0,RGB(255,0,0));

pDC->SetPixel(x+x0,-y+y0,RGB(255,0,0));

pDC->SetPixel(-x+x0,-y+y0,RGB(255,0,0));

pDC->SetPixel(-y+x0,-x+y0,RGB(255,0,0));

pDC->SetPixel(-y+x0,x+y0,RGB(255,0,0));

pDC->SetPixel(-x+x0,y+y0,RGB(255,0,0));} } 由以上代碼繪出的圖形如下：

（2）利用Bresenham算法生成圓（算法原理見(jiàn)教材）。void CDraw_CirView::OnBre(){ // TODO: Add your command handler code here CDC*pDC=GetDC();//得到繪圖類指針

//RedrawWindow();//重繪窗口

int x,y,x0=200,y0=200,r=50;//圓的圓心為(x0,y0),半徑為r int delta,delta1,delta2,direction;x=0;y=r;delta=2*(1-r);while(y>=0){

pDC->SetPixel(x+x0,y+y0,RGB(0,0,255));

pDC->SetPixel(x+x0,-y+y0,RGB(0,0,255));

pDC->SetPixel(-x+x0,y+y0,RGB(0,0,255));

pDC->SetPixel(-x+x0,-y+y0,RGB(0,0,255));

if(delta<0)

{

delta1=2*(delta+y)-1;

if(delta<=0)direction=1;

else direction=2;

}

else if(delta>0)

{

delta2=2*(delta-x)-1;

if(delta2<=0)direction=2;

else direction=3;

}

else direction=2;

switch(direction)

{

case 1:x++;

delta+=2*x+1;

break;

case 2:x++;y--;

delta+=2*(x-y+1);

break;

case 3:y--;

delta+=(-2*y+1);

break;

} } }

由以上代碼繪出的圖形如下：

（3）以上是本次實(shí)驗(yàn)的基本部分，利用中點(diǎn)畫圓和Bresenham畫圓算法實(shí)現(xiàn)的基本圖形的繪制。能不能利用該算法，完成一些復(fù)雜圖形的生成，比如利用基本的畫圓算法繪制一個(gè)奧運(yùn)五環(huán)。甚至根據(jù)畫圓算法，實(shí)現(xiàn)二次曲線的生成，如橢圓的生成等等。請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真考慮，完成這部分的內(nèi)容，上機(jī)調(diào)試。

四、思考

1.如何實(shí)現(xiàn)圓心為任意位置的圓的繪制； 2.兩種畫圓算法的比較。

第三篇：3D游戲圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)一

《3D游戲圖形學(xué)》

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

浙江理工大學(xué) 二０一五年十月

數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

一、實(shí)驗(yàn)總體方案

1.教學(xué)目標(biāo)與基本要求

1）掌握本書(shū)所介紹的圖形算法的原理。

2）掌握通過(guò)具體的平臺(tái)實(shí)現(xiàn)圖形算法的方法，培養(yǎng)學(xué)生使用現(xiàn)代圖形系統(tǒng)API的能力。

3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)具有開(kāi)發(fā)一個(gè)基本圖形軟件包的能力。2.實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

實(shí)驗(yàn)主要結(jié)合OpenGL設(shè)計(jì)程序，實(shí)現(xiàn)各種課堂教學(xué)中講過(guò)的圖形算法。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言主要以C/C++為主，開(kāi)發(fā)平臺(tái)是Visual C++。

3.實(shí)驗(yàn)步驟

1）預(yù)習(xí)教材與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)具體方案部分相關(guān)的算法理論及原理。2）仿照教材與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)提供的算法，利用VC++ OpenGL進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

3）調(diào)試、編譯、運(yùn)行程序，運(yùn)行通過(guò)后，可考慮對(duì)程序進(jìn)行修改或改進(jìn)。

二、實(shí)驗(yàn)預(yù)備知識(shí)

OpenGL作為當(dāng)前主流的圖形API之一，在一些場(chǎng)合具有比DirectX更優(yōu)越的特性。

（1）與C語(yǔ)言緊密結(jié)合

OpenGL命令最初就是用C語(yǔ)言函數(shù)來(lái)進(jìn)行描述的，對(duì)于學(xué)習(xí)過(guò)C語(yǔ)言的人來(lái)講，OpenGL很容易理解和學(xué)習(xí)。

（2）強(qiáng)大的可移植性

微軟的Direct3D雖然也是十分優(yōu)秀的圖形API，但它只適用于Windows系統(tǒng)，而OpenGL不僅適用于Windows，還可以用于Unix/Linux等其他系統(tǒng)，它甚至在大型計(jì)算機(jī)、各種專業(yè)計(jì)算機(jī)上都有應(yīng)用。并且，OpenGL的基本命令都做到了硬件無(wú)關(guān)，甚至是平臺(tái)無(wú)關(guān)。

（3）高性能的圖形渲染

OpenGL是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它的技術(shù)緊跟時(shí)代，現(xiàn)今各個(gè)顯卡廠家無(wú)一不對(duì)OpenGL提供強(qiáng)力支持，激烈的競(jìng)爭(zhēng)中使得OpenGL性能一直領(lǐng)先。

總之，OpenGL是一個(gè)非常優(yōu)秀的圖形軟件接口。

下面對(duì)Windows下的OpenGL編程進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。以下幾點(diǎn)是學(xué)習(xí)OpenGL前的準(zhǔn)備工作。

1.選擇一個(gè)編譯環(huán)境

現(xiàn)在Windows系統(tǒng)的主流編譯環(huán)境有Visual C++，C++Builder，Dev-C++等，它們都支持OpenGL。這里選擇Visual C++作為學(xué)習(xí)OpenGL的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

2.安裝OpenGL工具包

1）將OpenGL工具包dll文件夾中的*.dll文件放到操作系統(tǒng)目錄下面的system32文件夾（其路徑一般為：C:WindowsSystem32）。

2）打開(kāi)VC，在VC中選擇Tools→Options→Directories，然后在Show directories for中選擇Include files，在下面添加OpenGL工具包中Include文件夾的路徑，如下圖所示：

數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

3）類似地，在Show directories for中選擇library files，在下面添加OpenGL工具包中l(wèi)ib文件夾的路徑，然后按OK。如下圖所示：

3.建立一個(gè)OpenGL工程

打開(kāi)VC后，在VC中選擇File→New→Project，然后選擇Win32 Console Application, 選擇一個(gè)名字，然后按“OK”。在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)An empty project，選擇Finish。然后向該工程添加一個(gè)源文件，選擇一個(gè)名字。

三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求

（1）有實(shí)驗(yàn)報(bào)告封面

（2）給出簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)思路（原理）。（3）給出實(shí)現(xiàn)代碼。

（4）給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的屏幕截圖。（5）實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì)或建議。

數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

實(shí)驗(yàn)一VC++6.0+OpenGL繪圖環(huán)境及基本圖形學(xué)算法

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目性質(zhì)：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 所屬課程名稱：3D游戲圖形學(xué) 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃學(xué)時(shí)：3學(xué)時(shí)

一． 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、熟悉OpenGL的主要功能；

2、掌握OpenGL的繪圖流程和原理；

3、掌握OpenGL核心函數(shù)的使用；

4、理解基本圖形元素光柵的基本原理；

5、掌握直線和圓的多種生成算法。

二． 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1、創(chuàng)建一個(gè)OpenGL工程，利用OpenGL庫(kù)函數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單圖形設(shè)計(jì)與繪制；

2、編程實(shí)現(xiàn)DDA算法和Bresenham算法生成直線；

3、編程實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)算法生成圓。

三． 實(shí)驗(yàn)原理

1、基本語(yǔ)法（C版本下的OpenGL語(yǔ)法）

OpenGL基本函數(shù)均使用gl作為函數(shù)名的前綴，如glClearColor（）；實(shí)用函數(shù)則使用glu作為函數(shù)名的前綴，如gluSphere（）。OpenGL基本常量的名字以GL_開(kāi)頭，如GL_LINE_LOOP；實(shí)用常量的名字以GLU_開(kāi)頭，如GLU_FILL。一些函數(shù)如glColor*（）（定義顏色值），函數(shù)名后可以接不同的后綴以支持不同的數(shù)據(jù)類型和格式，如glColor3b（）、glColor3d（）、glColor3f（）和glColor3bv（）等，這幾個(gè)函數(shù)在功能上是相似的，只是適用于不同的數(shù)據(jù)類型和格式，其中3表示該函數(shù)帶有三個(gè)參數(shù)，b、d、f分別表示參數(shù)的類型是字節(jié)型、雙精度浮點(diǎn)型和單精度浮點(diǎn)型，v則表示這些參數(shù)是以向量形式出現(xiàn)的。

OpenGL定義了一些特殊標(biāo)識(shí)符，如GLfloat、GLvoid，它們其實(shí)就是C中的float和void。

2、程序的基本結(jié)構(gòu)

OpenGL程序的基本結(jié)構(gòu)可分為三個(gè)部分： 第一部分是初始化，主要是設(shè)置一些OpenGL的狀態(tài)開(kāi)關(guān)，如顏色模式（RGBA或ALPHA）的選擇，是否作光照處理（若有的話，還需設(shè)置光源的特性），深度檢驗(yàn)、裁剪等。這些狀態(tài)一般都用函數(shù)glEnable（?）、glDisable（?）來(lái)設(shè)置，數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

“?”表示特定的狀態(tài)。

第二部分設(shè)置觀察坐標(biāo)系下的取景模式和取景框位置大小，主要利用了三個(gè)函數(shù)：

函數(shù)void glViewport(left, top, right, bottom)設(shè)置在屏幕上的窗口大小，四個(gè)參數(shù)描述屏幕窗口四個(gè)角上的坐標(biāo)（以像素表示）；

函數(shù)void glOrtho(left, right, bottom, top, near, far)設(shè)置投影方式為正交投影（平行投影），其取景體積是一個(gè)各面均為矩形的六面體；

函數(shù)void gluPerspective(fovy, aspect, zNear, zFar)設(shè)置投影方式為透視投影，其取景體積是一個(gè)截頭錐體。

第三部分是OpenGL的主要部分，是使用OpenGL的庫(kù)函數(shù)構(gòu)造幾何物體對(duì)象的數(shù)學(xué)描述，包括點(diǎn)線面的位置和拓?fù)潢P(guān)系、幾何變換、光照處理等。

3、OpenGL狀態(tài)機(jī)制

OpenGL的工作方式是一種狀態(tài)機(jī)制，它可以進(jìn)行各種狀態(tài)或模式設(shè)置，這些狀態(tài)或模式在重新改變它們之前一直有效。例如，當(dāng)前顏色就是一個(gè)狀態(tài)變量，在這個(gè)狀態(tài)改變之前，繪制的每個(gè)像素都將使用該顏色，直到當(dāng)前顏色被設(shè)置為其他顏色為止。OpenGL中大量地使用了這種狀態(tài)機(jī)制，如顏色模式、投影模式、單雙顯示緩存區(qū)的設(shè)置、背景色的設(shè)置、光源的位置和特性等。許多狀態(tài)變量可以通過(guò)glEnabel()、glDisable()這兩個(gè)函數(shù)來(lái)設(shè)置成有效或無(wú)效狀態(tài)，如是否設(shè)置光照、是否進(jìn)行深度測(cè)試等；在被設(shè)置成有效狀態(tài)之后，絕大部分狀態(tài)變量都有一個(gè)缺省值。

四． 實(shí)驗(yàn)代碼

1、如預(yù)備知識(shí)所述，安裝OpenGL工具包，創(chuàng)建一個(gè)OpenGL工程，在源文件上輸入如下代碼： #include #include //初始化OpenGL場(chǎng)景 void myinit(void){ glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);glMatrixMode(GL_PROJECTION);gluOrtho2D(0.0,200.0,0.0,150.0);glShadeModel(GL_FLAT);//設(shè)置明暗處理 } //用戶的繪圖過(guò)程 void display(void)

//將背景置成黑色

數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

{ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//清除緩存

glBegin(GL_LINES);

//開(kāi)始畫一根白線

glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);//設(shè)置顏色為白色

//設(shè)置第一根線的兩個(gè)端點(diǎn)，請(qǐng)注意：OpenGL坐標(biāo)系的原點(diǎn)是在屏幕左下角 glVertex2f(10.0f, 50.0f);glVertex2f(110.0f, 50.0f);glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);//設(shè)置顏色為紅色 //設(shè)置第二根線的兩個(gè)端點(diǎn) glVertex2f(110.0f, 50.0f);glVertex2f(110.0f, 150.0f);glEnd();//畫線結(jié)束

glFlush();//繪圖結(jié)束 } // //主過(guò)程：

// 初始化Windows的窗口界面 // 并初始化OpenGL場(chǎng)景，繪圖 int main(int argc, char** argv){ glutInit(&argc,argv);glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);//初始化窗口的顯示模式 glutInitWindowSize(400,300);//設(shè)置窗口的尺寸 glutInitWindowPosition(100,120);//設(shè)置窗口的位置 glutCreatWindow（“”）； //創(chuàng)建一個(gè)名為“”的窗口 glutDisplayFunc(Display);//設(shè)置當(dāng)前窗口的顯示回調(diào)函數(shù) myinit（）； //完成窗口初始化

glutMainLoop();//啟動(dòng)主GLUT事件處理循環(huán)

數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

return(0);}

glaux.lib glu32.lib glut32.lib opengl32.lib

注：glShadeModel選擇平坦或光滑漸變模式。GL_SMOOTH為缺省值，為光滑漸變模式，GL_FLAT為平坦?jié)u變模式。

該程序是在一個(gè)黑色的窗口中畫兩條線，分別用白色和紅色繪制。首先，需要包含頭文件#include ，這是GLUT的頭文件。本來(lái)OpenGL程序一般還要包含和，但GLUT的頭文件中已經(jīng)自動(dòng)將這兩個(gè)文件包含了，不必再次包含。然后是main函數(shù)，其使用GLUT庫(kù)實(shí)現(xiàn)窗口管理。我們關(guān)注的是display()函數(shù)，它是我們真正繪圖的地方。

函數(shù)glColor3f()以RGB方式設(shè)置顏色，格式為：glColor3f(red，green，blue)，每種顏色值在（0.0, 1.0)之間。函數(shù)glVertex2f(x, y)設(shè)置二維頂點(diǎn)。函數(shù)glBegin(UINT State)、glEnd()是最基本的作圖函數(shù)，下面對(duì)它作一介紹。

如上所述，OpenGL是一個(gè)狀態(tài)機(jī)，glBegin(UINT State)可以設(shè)定如下?tīng)顟B(tài)： GL_POINTS GL_LINES

畫點(diǎn)

畫線，每?jī)蓚€(gè)頂點(diǎn)(Vertex)為一組

畫線，把若干個(gè)頂點(diǎn)順次連成封閉折線 畫三角形，每三個(gè)頂點(diǎn)為一組 畫多邊形 GL_LINE_STRIP 畫線，把若干個(gè)頂點(diǎn)順次連成折線 GL_LINE_LOOP GL_TRIANGLES GL_QUADS GL_POLYGON 畫四邊形，每四個(gè)頂點(diǎn)為一組

還有GL_TRIANGLE_STRIP, GL_TRIANGLE_FAN, GL_QUADS_STRIP 等等。大家把每一種狀態(tài)都試一試。另外，程序可以有多組glBegin()、glEnd()并列的形式，如：

......數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

glBegin(GL_LINES);

glBegin(GL_QUADS);......glEnd();......除了上述的基本圖元外，函數(shù)glRectf(x1, y1, x2, y2)可以畫一個(gè)矩形，但這個(gè)函數(shù)不能放在glBegin()和glEnd()之間，下面的兩句程序是畫一個(gè)藍(lán)色的矩形。

glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);glRectf(10.0f, 10.0f, 50.0f,50.0f);......glEnd();要求：利用OpenGL庫(kù)函數(shù)繪制基本圖形，輸出繪制結(jié)果。

數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

void display(void){

} glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);glRectf(10.0f, 10.0f, 50.0f, 50.0f);//畫線結(jié)束 glFlush();//繪圖結(jié)束 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//清除緩存

glBegin(GL_LINES);

//開(kāi)始畫一根白線

glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);//設(shè)置顏色為白色

//設(shè)置第一根線的兩個(gè)端點(diǎn)，請(qǐng)注意：OpenGL坐標(biāo)系的原點(diǎn)是在屏幕左下角 glVertex2f(10.0f, 50.0f);glVertex2f(110.0f, 50.0f);glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);//設(shè)置顏色為紅色 //設(shè)置第二根線的兩個(gè)端點(diǎn) glVertex2f(110.0f, 50.0f);glVertex2f(110.0f, 150.0f);glEnd();

2、創(chuàng)建一個(gè)新的OpenGL工程，在源文件上輸入如下代碼： //DDA算法

# include

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void LineDDA(int x0, int y0, int x1, int y1){

}

void myDisplay(void){

glPointSize(5);glBegin(GL_POINTS);glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);glVertex2f(0.0f,0.0f);int x, dy, dx, y;float m;dx=x1-x0;dy=y1-y0;m=dy/dx;y=y0;glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);glPointSize(1);for(x=x0;x<=x1;x++){

} glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x,(int)(y+0.5));glEnd();y+=m;glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);glRectf(25.0,25.0,75.0,75.0);

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} glEnd();LineDDA(0,0,200,300);glBegin(GL_LINES);glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);glVertex2f(100.0f,0.0f);glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);glVertex2f(180.0f,240.0f);glEnd();glFlush();void Init(){

}

void Reshape(int w, int h){

}

int main(int argc, char * argv[])glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);glShadeModel(GL_FLAT);glViewport(0,0,(GLsizei)w,(GLsizei)h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluOrtho2D(0.0,(GLdouble)w,0.0,(GLdouble)h);

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{

} 介紹一下glutReshapeFunc（）函數(shù)：

首次打開(kāi)窗口、移動(dòng)窗口和改變窗口大小時(shí)，窗口系統(tǒng)都將發(fā)送一個(gè)事件，以通知程序員。如果使用的是GLUT，通知將自動(dòng)完成，并調(diào)用向glutReshapeFunc（）注冊(cè)的函數(shù)。該函數(shù)必須完成下列工作：

a． 重新建立用作新渲染畫布的矩形區(qū)域； b． 定義繪制物體時(shí)使用的坐標(biāo)系。如：

void Reshape(int w, int h){ glViewport(0, 0,(GLsizei)w,(GLsizei)h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluOrtho2D(0.0,(GLdouble)w, 0.0,(GLdouble)h);

} 在GLUT內(nèi)部，將給該函數(shù)傳遞兩個(gè)參數(shù)：窗口被移動(dòng)或修改大小后的寬度和高度，單位為像素。glViewport()調(diào)整像素矩形，用于繪制整個(gè)窗口。接下來(lái)三個(gè)函數(shù)調(diào)整繪圖坐標(biāo)系，使左下角位置為（0，0），右上角為（w，h）。glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_RGB|GLUT_SINGLE);glutInitWindowPosition(100,100);glutInitWindowSize(400,400);glutCreateWindow(“Hello World!”);Init();glutDisplayFunc(myDisplay);glutReshapeFunc(Reshape);glutMainLoop();return 0;要求：

1）根據(jù)所給的直線光柵化的示范源程序，在計(jì)算機(jī)上編譯運(yùn)行，輸出正確結(jié)果（示范代碼有錯(cuò)誤，指出并改正）；

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示范代碼展示：

void LineDDA(intx0, inty0, intx1, inty1){

} float x, dy, dx, y;float m;dx = x1y0;m = dy / dx;y = y0;glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);glPointSize(1);for(x = x0;x <= x1;x++){

} glBegin(GL_POINTS);glVertex2i(x,(int)(y + 0.5));glEnd();y += m;

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2）根據(jù)示范程序采用的算法，以此為基礎(chǔ)將其改造為Bresenham算法，寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告；

void Bresenhamline(intx0, inty0, intx1, inty1, intcolor){

int x, y, dx, dy;float k, e;dx = x1y0, k = dy / dx;e =-0.5, x = x0, y = y0;for(int i= 0;i <= dx;i++){

glPointSize(2.0f);glBegin(GL_POINTS);glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);glVertex2f(x, y);glEnd();

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} } x = x + 1,e = e + k;if(e >= 0){ } y++, e = e4 * radius;float deltaE = 12;float deltaSE = 20-8 * radius;

glPointSize(3);glBegin(GL_POINT);glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);glVertex2i(x, y);glEnd();while(y>x){

if(d <= 0){ d += deltaE;

數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

deltaSE += 8;

}

else

{

d += deltaSE;

deltaSE += 16;

y--;

}

deltaE += 8;

x++;

glBegin(GL_POINTS);

glVertex2i(x, y);

glVertex2i(x,-y);

glVertex2i(-x, y);

glVertex2i(-x,-y);

glVertex2i(y, x);

glVertex2i(y,-x);

glVertex2i(-y, x);

glVertex2i(-y,-x);

glEnd();}

}

第四篇：計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 實(shí)驗(yàn)六-西南交大

學(xué)號(hào)：姓名：班級(jí)：

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)

實(shí)驗(yàn)報(bào)告

2016年6月日

實(shí)驗(yàn)名稱：三維交互式圖形程序設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1）掌握真實(shí)感圖形生成的基本原理，如消隱、光照、材質(zhì)等知識(shí)； 2）學(xué)習(xí)使用OpenGL、GLUT等生成基本圖形，如球體、正方體、茶壺等；

3）學(xué)習(xí)使用OpenGL生成各種光源：點(diǎn)光源、平行光、聚光燈等； 4）學(xué)習(xí)使用OpenGL設(shè)置繪制對(duì)象的顏色、材質(zhì)；

5）進(jìn)一步熟悉OpenGL圖形變換技術(shù)：幾何變換、視圖變換、觀察變換等：

（1）對(duì)模型實(shí)現(xiàn)各種幾何變換（測(cè)試代碼保留在程序中），包括對(duì) glLoadMatrix、glMultMatrix、glTranslate、glRotate、glScale 等的使用；

（2）視口變換，測(cè)試不同大小的視口 glViewport ；

（3）投影變換，要對(duì)對(duì)平行投影與透視投影分別測(cè)試，使用不同的觀察體參數(shù)，觀察效果

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)：

1）使用MFC AppWizard 建立一個(gè)SDI 程序，根據(jù)參考資料2 和3 中的步驟設(shè)置OpenGL 圖形繪制環(huán)境。增加繪制如下表圖形（選擇其中任意一個(gè)，注意模型坐標(biāo)系的選擇和頂點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算）、球體或茶壺等（使用glut 函數(shù)）。環(huán)境中創(chuàng)建點(diǎn)光源、平行光、聚光燈（可利用對(duì)話框輸入?yún)?shù)創(chuàng)建）、設(shè)置所繪制對(duì)象的材質(zhì)，呈現(xiàn)出塑料、金屬等材質(zhì)特性。對(duì)光源的位置、方向、類型進(jìn)行控制，改變材質(zhì)參數(shù)，觀察效果（測(cè)試代碼保留在程序中）；

三．實(shí)驗(yàn)過(guò)程： 1.觀察參數(shù)的設(shè)置

glViewport(0.0, 0.0, width, height)//視口大小設(shè)置 gluLookAt(0,0,10,0,0,0,0,1,0);//觀察點(diǎn)設(shè)置，參數(shù)分別為觀察點(diǎn)位置，向哪點(diǎn)（何處）觀察，上方向的定義 2.投影變換

glOrtho(-15.0*aspect, 15.0*aspect,-15.0,15.0,1,100);//平行投影，參數(shù)是投影面大小和投影的物體距離范圍

gluPerspective(45,aspect, 1, 100.0);//透視投影，參數(shù)為視角，長(zhǎng)寬比，投影距離范圍 3.幾何變換

glLoadMatrixf(a);//設(shè)置當(dāng)前矩陣為a glTranslatef(2,0,0);//當(dāng)前矩陣*偏移矩陣 glRotatef(45, 0.0, 0.0, 0.0);//旋轉(zhuǎn)

glScalef(m_scalX,m_scalY,m_scalZ);//當(dāng)前矩陣*比例矩陣 4.光源參數(shù)的設(shè)置

glLightfv(GL_LIGHT0, Type, vlight);//light為float數(shù)組 glLightf(GL_LIGHT0, Type, light);//light為float Type=GL_LIGHT0, GL_AMBIENT //環(huán)境光 Type=GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE

//漫反射 Type=GL_LIGHT0, GL_SPECULAR //鏡面光 Type=GL_POSITION

//光源位置 Type=GL_CONSTANT_ATTENUATION //常數(shù)衰減因 Type=GL_LINEAR_ATTENUATION //線性衰減因子 Type=GL_QUADRATIC_ATTENUATION //二次衰減因子 Type=GL_SPOT_DIRECTION

//聚光方向矢量 Type=GL_SPOT_EXPONENT

//聚光指數(shù) Type=GL_SPOT_CUTOFF

//聚光截止角 光源類型控制

平行光源::設(shè)置AMBIENT，DIFFUSE，SPECULAR，GL_POSITION4個(gè)參數(shù)。其中GL_POSITION第4個(gè)參數(shù)為0，表示距離無(wú)限遠(yuǎn)

點(diǎn)光源：平行光源基礎(chǔ)上添加常數(shù)衰減，因線性衰減因子，二次衰減因，其中GL_POSITION第4個(gè)參數(shù)為1 表示光源位置為確切位置，聚光燈光源 ：在點(diǎn)光源基礎(chǔ)上添加聚光方向矢量，聚光截止角，聚光指數(shù)

本實(shí)驗(yàn)使用了3個(gè)光源，分別作為平行光源，點(diǎn)光源和聚光燈光源，通過(guò)不同菜單選擇在輸入?yún)?shù)的同時(shí)啟用不同的光源，以達(dá)到光源控制的效果

四．實(shí)驗(yàn)結(jié)果

原圖：

材質(zhì)選擇：

光源基本參數(shù)設(shè)置

設(shè)置聚光燈光源（位置，方向，聚光指數(shù)，聚光截止角，衰減因子）

聚光衰減屬性（聚光燈）

五．實(shí)驗(yàn)體會(huì)

通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)，基本掌握了真實(shí)圖形生成的基本原理，對(duì)于3D圖新的材質(zhì)變換，光源變換等有了更深層次的理解。初步學(xué)習(xí)并掌握了幾何變換、視圖變換、觀察變換等。對(duì)于對(duì)話框、組建的設(shè)置更是理解的透徹。深入掌握了課堂上的些許知識(shí)。但對(duì)于之后的圖形學(xué)設(shè)計(jì)，還是有很多的不足之處。所以，需要繼續(xù)努力，掌握更多的圖形設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)。

第五篇：《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

吉林大學(xué)

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》實(shí)驗(yàn)報(bào)告

班級(jí)： 211923班

學(xué)號(hào)： 21190928

姓名： 林星宇

2021-2022學(xué)年第1學(xué)期