计算机图形学实验 - 真实感图形场景的生成

1、计算机图形学实验 - 真实感图形场景的生成 实验四 真实感图形的生成 一、 实验内容 ? ? ? ? 创建一个简单场景 场景中有一个复杂的三维几何体 通过一系列处理使得场景和几何体具有真实感 可以通过变换视点观察场景 二、 程序结构 创建win32 console application，使用opengl的控制台应用程序框架。其中: ? init()函数进行场景初始化工作； ? reshape(glsizei width, glsizei height)函数设置窗口的视口大小， 同时设置透视深度和透视角度等参数； ? display()函数构建坐标系并通过调用具体的绘制图形函数来绘制具体 场景

2、和几何图形； ? loadbmp()函数导入纹理位图文件； ? loadtexture()函数加载纹理到内存空间中； ? generateshadow(glfloat shadow44, const glfloat ground4, const glfloat light4)函数来计算空间中物体上任意一点的平面阴影投射矩阵 ? keyboard(unsigned char key, int x, int y)函数处理键盘按键消息； ? mousebutton(int button, int state, int x, int y)函数处理鼠标按 键消息； 最后由主函数main(int argc

3、, char* argv)中调用opengl函数来显示窗口，并进行绘图和处理事件消息函数。 三、 代码说明 1. 加载位图纹理 首先，编写loadbmp()函数导入位图文件，代码截图如下： 然后，编写loadearthtexture()函数加载导入的位图并设置相关参数，代码 截图如下： 2. 绘制房间场景 在drawscene()函数中调用opengl基本几何元素绘制过程glbegin(gl_quads)绘制4个平面，并为每个平面绑定相应的纹理图片，主要代码截图如下： 3. 绘制地球仪模型 编写drawearth()函数绘制地球仪模型，并为地球仪模型绑定对应的纹理贴图，同时增加光照和材质的处理

4、，代码截图如下： 4. 绘制模拟点光源 编写drawbulb()函数绘制模拟点光源及灯罩，首先调用glbegin(gl_triangle_strip)绘制4个三角形面构成棱锥形灯罩的4个侧面，然后调用glusphere()函数绘制球形灯泡并增加光照和材质处理效果，代码截图如下： 5. 生成阴影 根据点光源、物体上的任意一点、物体在平面上的投影点“三点共线”的几何原理，以及投影点在平面上的位置关系，通过平面方程求得其法向量，然后利用点光源和物体上一点的坐标进行计算，得出物体上该点的平面阴影投射矩阵。因此编写generateshadow(glfloat shadow44, const glfloa

5、t ground4, const glfloat light4)来实现该矩阵的计算，代码截图如下： 然后在display()函数中调用上面的函数计算出地球仪模型的阴影投射矩阵，然后与模型矩阵进行相乘，进而绘制模型的阴影，代码截图如下： 6. 场景初始化参数设置，重绘窗口及视点设置 在init()函数中首先清除屏幕颜色和深度缓存，然后设置明暗处理和启用光照等参数，进行整个场景的初始化设置，代码截图如下： 在reshape(glsizei width, glsizei height)函数中设置视点的初始位置，以及透视投影的深度和角度，代码截图如下： 7. 键盘按键、鼠标按键消息处理 编写keyboard()函数处理键盘按键消息，对相关参数变量修改其步长，最后调用glutpostredisplay()函数进行重绘窗口，部分代码截图如下： 编写mo