Лабораторная работа. Программа написана на языке С, в среде разработки Visual Studio, с использованием OpenGL

• Название: Программа написана на языке С, в среде разработки Visual Studio, с использованием OpenGL
• Дата: 17.01.2018
• Размер: 36.04 Kb.
• Имя файла: Лабораторная работа.docx
• Тип: Программа; #34419

Оглавление

Цель работы. 1

Задание.  2

Описание работы. 2

Программная реализация. 2

Исходный код.  2

Описание функций: 5

Вывод.  6

Цель работы.

 Научиться создавать трехмерную сцену, состоящую из нескольких объектов.

Задание. 

Создать трёхмерную сцену. Задать перспективное проецирование и определить пирамиду видимости. Расположить объекты: куб, конус и тор в виде пирамиды. Задать смещение для каждой фигуры, согласно примеру. Реализовать вращение пирамиды.

Описание работы.

Программа написана на языке С++, в среде разработки Visual Studio, с использованием OpenGL. Были подключены стандартные библиотеки gl, glu, а также библиотека glut, с помощью которой были реализованы все объекты.

Программная реализация.

Для создания сцены была задана область вывода объектов и способ проецирования.
Для визуализации трёхмерного изображения с перспективой выполнено перспективное преобразование.

Были использованы видовые преобразования, к которым относится перенос и поворот . Для проведения этих операций достаточно умножить на соответствующую матрицу каждую вершину объекта и получить измененные координаты этой вершины. Функции glTranslatef и glRotatef().

Анимация в программе реализована с помощью функций glutTimerFunc() и timer(). Вращение пирамиды и её остановка осуществляются по кнопкам клавиатуры, пробел и escape соответственно.

Исходный код. 

#include

#include

#include

#include
int a = 0;

bool b = 0;
void initGL() {

glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);

glClearDepth(1.0);

glEnable(GL_DEPTH_TEST);

glDepthFunc(GL_LEQUAL);

glShadeModel(GL_SMOOTH);

glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);

}
void display() {

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity();
//куб1

glTranslatef(0.0, -3.0, -3.0);

glRotatef(a, 0, 1, 0);

glRotatef(45, 0, 1, 0);

glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);

glutSolidCube(2);
//куб2

glLoadIdentity();

glTranslatef(0.0, -1.1, -3.0);

glRotatef(a, 0, 1, 0);

glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);

glutSolidCube(1.5);
//Тор

glLoadIdentity();

glTranslatef(0.0, 0.0, -3.0);

glRotatef(a, 0, 1, 0);

glRotatef(90, 1, 0, 0);

glColor3f(0.0, 1.0, 1.0);

glutSolidTorus(0.3, 1.3, 50, 50);
//Конус

glRotatef(180, 1, 0, 0);

glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);

glutSolidCone(1.0, 1.7, 50, 50);

glutSwapBuffers();

}
void reshape(GLsizei width, GLsizei height) { // для неотрицательного целого числа

// Вычисление соотношения сторон в новом окне чтобы предотвратить деление на 0

if (height == 0) height = 1;

GLfloat aspect = (GLfloat)width / (GLfloat)height;

glViewport(0, 0, width, height);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

gluPerspective(70, aspect, 1, 50); //перспективное преобразование

gluLookAt(0, 2, 4, 0, 0, 0, 0, 50, 0);

}

void timer(int = 0)

{

if (b == 1) {

++a;

display();

glutTimerFunc(12, timer, 0);

}

else

display();

}
void processNormalKeys(unsigned char key, int x, int y) {

switch (key) {

case 27: //escape (ASCII)

b = 0;

timer();

break;

case 32: //пробел

b = 1;

timer();

}

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

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE);

glutInitWindowSize(640, 480);

glutInitWindowPosition(50, 50);

glutCreateWindow("Pyramid");

glutDisplayFunc(display);

glutReshapeFunc(reshape);

glutKeyboardFunc(processNormalKeys);

initGL();

glutMainLoop();

return 0;

}



Рис.1 - Результат работы программы

Описание функций:

1. 
   glTranslatef() - перемещение
   
2. 
   glRotatef() – поворот объекта
   
3. 
   glColor3f()- установка цвета
   
4. 
   glutSolidCube(GLdouble size)- команда построения куба
   
5. 
   glutSolidTorus()-команда построения тора
   
6. 
   glutSolidCone()-команда построения конуса
   
7. 
   glClearColor()- цвет очистки окна
   
8. 
   glClearDept()-Код очистки буфера глубины
   
9. 
   glEnable(GL_DEPTH_TEST) - Включить проверку глубины для z-отбраковки
   
10. 
    glDepthFunc(GL_LEQUAL) - тип теста глубины
    
11. 
    glShadeModel(GL_SMOOTH) - включить плавное затенение
    
12. 
    glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST)- коррекция
    
13. 
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW)-  матрица модели
    
14. 
    glLoadIdentity()- считывает текущую матрицу
    
15. 
    glutSwapBuffers() - переключить буферы в режиме двойной буферизации
    
16. 
    glViewport(0, 0, ClientWidth, ClientHeight) - задание области вывода
    
17. 
    gluPerspective(fovy, aspect, near, far) - перспективное преобразование
    
18. 
    gluLookAt() - установка точки наблюдения
    
19. 
    glMatrixMode(GL_PROJECTION) - Матрица проекции
    
20. 
    glutTimerFunc(unsigned int msecs, (*func)(int value), int value) – таймер
    
21. 
    processNormalKeys(unsigned char key, x, y) – установка команд для клавиатуры
    
22. 
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE);
    
23. 
    glutInitWindowSize(640, 480) – размер окна
    
24. 
    glutInitWindowPosition(50, 50) – расположение окна на экране
    
25. 
    glutCreateWindow("Pyramid") – название окна
    
26. 
    glutDisplayFunc(display) – вызов окна
    
27. 
    glutReshapeFunc(reshape) – изменение размера она
    
28. 
    glutKeyboardFunc(processNormalKeys) - вызов клавиатуры для текущего окна
    
29. 
    initGL() – инициализация OpenGL
    
30. 
    glutInit(&argc, argv) – инициализация Glu
    
31. 
    glutMainLoop()-запустить основной цикл обработки Glut
    
    

Вывод. 

В результате выполнения лабораторной работы была реализована трехмерная сцена с перспективным преобразованием, создана пирамида из объектов, выполнена анимация в виде вращения.