C语言球体纹理图像.doc

C语言球体纹理图像不用常规纹理图像，编程把一个五角星纹理图像绘制到球体上。实现这一过程的关键是判断空间上的点是位于五角星内部还是外部。如果是在五角星内部用红色绘制，在外部用黄色绘制，然后用一条蓝带把球体分成两半。第一步，确定五角星形状，以此为依据检测空间上的点是否位于五角星之内。如下图所示： 图1、五角星形状平面图图1是五角星形状平面图，a1至a5五等分圆，b1至b5在五等分圆的基础上增加一个角度以确定五角星的大小。第二步，以a1b3，a2b4，a3b5，a4b1，a5b2五条边界直线为依据判断空间上的点位置是在五角星内部还是外部。任何片断如果至少位于4条边界线内，那么它在五角星内部，否则在五角星之外。图2、球体纹理图像实物图直线的斜率截距方程为：y=kx+b其中，k表示斜率，b是y轴截距。给定线段的两个端点，(x1,y1)和(x2,y2)，可计算出斜率k和截距b。k=(y2-y1)/(x2-x1)b=y1-kx1；球面的参数方程为：球体纹理图像实现过程，首先用球面参数方程建造球体，然后用直线斜率截距方程根据条件判断球面体上的点位于哪个空间，最后按要求着色。下面为程序清单：#include glglut.h#include math.h#define ANGLE 72/五等分圆(五角星顶点角度)#define DTANGLE 12/偏移角度(确定五角星的大小)#define PI 3.1415926#define EX 150/视点X分量#define EY 150/视点Y分量#define EZ -150/视点Z分量float clr3=0.6,0.0,0.0;float cly3=0.6,0.5,0.0;float clb3=0.0,0.3,0.6;void lightm()GLfloat lamb14=0.3f,0.3f,0.3f,1.0f;GLfloat ldif14=0.55f,0.55f,0.55f,1.0f;GLfloat lspe14=0.5f,0.5f,0.5f,1.0f;GLfloat lpos14=200.0f,200.0f,-200.0f,1.0f;GLfloat mamb4=0.3f,0.3f,0.3f,1.0f;GLfloat mdif4=0.2f,0.2f,0.2f,1.0f;GLfloat mspe4=0.3f,0.3f,0.3f,1.0f;GLfloat memi4=0.3f,0.3f,0.3f,1.0f;GLfloat mshininess=128.0f;glLightfv(GL_LIGHT2,GL_AMBIENT,lamb1);glLightfv(GL_LIGHT2,GL_DIFFUSE,ldif1);glLightfv(GL_LIGHT2,GL_SPECULAR,lspe1);glLightfv(GL_LIGHT2,GL_POSITION,lpos1);glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT,mamb);glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_DIFFUSE,mdif);glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SPECULAR,mspe);glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_EMISSION,memi);glMaterialf(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SHININESS,mshininess);/=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 建立五角星数据 =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=/数据返回在(px1,py1,px2,py2)数组中void MakeCircleData(float r,float px15,float py15,float px25,float py25)float tm1,tm2;for(int i=0;i5;i+)tm1=i*ANGLE*PI/180.0;tm2=(i*ANGLE+DTANGLE)*PI/180.0;px1i=r*cos(tm1);py1i=r*sin(tm1);px2i=r*cos(tm2);py2i=r*sin(tm2);/=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 计算直线斜率 =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=float GetLineK(float x1,float y1,float x2,float y2)float k;k=(y2-y1)/(x2-x1);return k;/=-=-=-=-=-=-=-=-= 判断点(x,y)是在五角星内部还是外部=-=-=-=-=-=-=-=-=int GetFillModel(float x,float y,float px15,float py15, float px25,float py25)int lines5=2,3,4,0,1;float linek5,dx,dy;int i,myInOut=-3;for(i=0;i5;i+)lineki=GetLineK(px1i,py1i,px2linesi,py2linesi);/计算并判断点(x,y)是否在第1条边界线内dx=px22-x;dy=dx*linek0;if(y=px23-dx)myInOut+=1;/计算并判断点(x,y)是否在第3条边界线内dx=px24-x;dy=dx*linek2;if(y=py24-dy)myInOut+=1;/计算并判断点(x,y)是否在第4条边界线内dx=px20-x;dy=dx*linek3;if(y=py20-dy)myInOut+=1;/计算并判断点(x,y)是否在第5条边界线内dy=py21-y;dx=dy/linek4;if(x=1)return 1;/位于五角星内部返回1elsereturn 0;/位于五角星外部返回0/=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 绘制球体纹理图 =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=void Drawsolidface(float r,float alfa,float beta)int fillcolor;float sx,sy,sz,sx1,sy1,sz1,ex,ey,ez;float px15,py15,px25,py25;double a1,b1,c,d;float i,j; MakeCircleData(r,px1,py1,px2,py2);c=alfa*PI/180.0;d=beta*PI/180.0;for(j=0;j180;j+=0.3)a1=j*PI/180.0;for(i=0;i360;i+=0.3)b1=i*PI/180.0;sx=r*sin(a1)*cos(b1);sy=r*sin(a1)*sin(b1);sz=r*cos(a1);ex=(EX-sx)*cos(c)*cos(d); ey=(EY-sy)*sin(c)*cos(d); ez=(EZ-sz)*sin(d);/判断点(sx,sz)位于哪个片断着色区fillcolor=GetFillModel(sx,sz,px1,py1,px2,py2);sx1=sx*cos(c)-sy*sin(c);sy1=sx*sin(c)*cos(d)+sy*cos(c)*sin(d)+sz*sin(d);sz1=-sx*sin(c)*sin(d)-sy*cos(c)*sin(d)+sz*cos(d);/片断按要求着色if(sy-9)/蓝带片断着色区glColor3fv(clb);elseif(fillcolor=1)/五角星内部片断着色区glColor3fv(clr);else /五角星外部片断着色区glColor3fv(cly);glEnable(GL_NORMALIZE);glBegin(GL_POINTS);glNormal3f(ex*sx1,ez*sz1,ey*sy1);glVertex3f(sx1,sz1,sy1); glEnd();void RenderScene()glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT); Drawsolidface(50.0,145,325.0);glutSwapBuffers();void SetupRC()glClearColor(0.3f,0.3f,0.3f,1.0f);lightm();glEnable(GL_DEPTH_TEST);glEnable(GL_LIGHTING);glLightModelf(GL_LIGHT_MODEL_LOCAL_VIEWER,1.0);glEnable(GL_LIGHT2);glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);void WindowSize(GLsizei w,GLsizei h)GLfloat aspectRatio;GLfloat tmb=100.0;if(h=0)h=1;glViewport(0,0,w,h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();aspectRatio=(GLfloat)w/(GLfloat)h;if(w=h)glOrtho(-tmb,tmb,-tmb/aspectRatio,tmb/aspectRatio,10*tmb,-10*tmb);elseglOrtho(-tmb*aspectRatio,tmb*aspectRatio,-tmb,tmb,10*tmb,-10*tmb);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();int main(int argc,char *ar