OpenGL教室模型

3D编程技术实验报告

题目： OpenGL教室模型

学 院： 软件学院

姓 名：

学 号：

专 业：

年 级：

指导教师： 职 称： _ _

二0 一 一 年 11 月

目 录

1. 实验目的 …………………………………………..3

2. 实验题目与相关说明……………………………….3

3. 模型简介…………………………………………….3

3.1………………………………………3

3.2………………………………………4

3.3……………………………………..4

3.4………………………………………4

4. 项目开发过程……………………………………...5

4.1………………………………………..5

4.2………………………………………..5

4.3………………………………………..6

4.4………………………………………..7

5. 项目总结…………………………………………….10

6.致谢…………………………………………………..10

一、 实验目的

1、加深对讲授内容的理解

2、通过设计，熟练上机调试程序

3、C及C++语言综合程序设计能力的提高

二、实验题目与相关说明

题目：利用OpenGL所学知识设计实现一个教室模型

要求：1、用OpenGl相关知识实现程序设计；

2、需用到OpenGL中的贴图技术。

三、模型简介

该模型主要由贴图构成，贴图来源是教室的照片。整个教室由天花板、地面、前墙壁、左右墙壁和几张桌子组成，其中天花板、地面、前墙壁、左右墙壁均为贴图，桌子是通过OpenGL相关函数实现。

1、 模型效果图

2、 开发平台:

OpenGL（全写Open Graphics Library）定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。

3、 开发软件:

VS2005+photoshop，利用VS2005可以编缉多种语言，比如，VB，VJ，C#等，本次项目开发也是利用VS2005的强大功能编辑Opengl的。

Photoshop是一款功能十分强大的图形图片处理软件，本次用photoshop也是为处理素材的需要。

4、 开发思路：

首先，在建教室模型之前，我们一定要对教室的大体结构要了解，比如，前墙，左墙，右墙，后墙，还有天发板等等。前墙有黑板，投影仪等，左右墙有窗，室内有桌子等等。这些素材的获取可以自己到网上下载，也可以用自己的相机去拍摄。

我们建立5个平面，分别表示前墙，左墙，右墙，地板，还有天发板,然后再将处理好的图片导入到场景中，再向我们的教室用添加桌子，其它之类的。

四、项目开发过程

1、 开发准备:

1、选择Visual Studio 2005作为学习OpenGL的环境。

2、安装GLUT工具包：

（1）下载glut库文件，把解压得到的glut.dll和glut32.dll放到操作系统目录下面的system32文件夹内。（典型的位置为：C:\Windows\System32）。

（2）把解压得到的glut.h放到Visual Studio 2005安装目录下面的“VC\PlatformSDK\include文件夹中。

（3）把解压得到的glut.lib和glut32.lib放到静态函数库所在文件夹（如果是VisualStudio2005，则应该是其安装目录下面的“VC\lib”文件夹）。

3、新建一个工程

这里以VisualStudio2005为例。

选择File->New->Project，然后选择Win32 Console Application，选择一个名字，然后按OK。在谈出的对话框左边点Application Settings，找到Empty project（空项目）并勾上，选择Finish。然后向该工程添加一个代码文件，取名为“OpenGL.c”，注意用.c来作为文件结尾。搞定了，就跟平时的工程没什么两样的。

2、开发步骤：

1、建立一个Win32工程

2、再向工和里面添加代码，以 .cpp的文件名

3、再向里面添加视图,类，变量

4、在视图里面有一个OnDraw()函数，在这个函数里面可以对场景全局进行整体定义。比如，对场景进行旋转的glRotatef()函数，平移的glTranslatef()函数，缩放的glScalef()函数，还有对场景进行背景色变换的glClearColor();函数,进行前景色变换的glColor()函数

5、在OnDraw()函数里面调用mydraw()函数，在mydraw()函数里面，我们就可以建立我们自己想建胡模，我们在场景里先建四个平面，以点连接的方式来建平面，此时我们要建立一个顶点数组，数组里面有四个顶点。比如，建左面墙的float m[4][3]={{-60,-10,-50}, {-60,30,-50},{-60,40,0}, {-60,-30,0}};

6、我们再向场景里面添加一些桌子，这样使得场景不会很空旷，此时我们依然使用顶点数组的方法来建桌子，因为这样可以方便以后的我们的贴图，比如建立桌子的顶点数组

float v[][3]={{-5,-1,5},{-5,1,5},

{5,1,5},{5,-1,5},

{5,-1,-5},{5,1,-5},

{-5,1,-5},{-5,-1,-5}};

7、然后呢，我们要对场景进行贴图，用

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

可以对场景中的面进行贴图，不要，这个图有一定的要求，用photoshop进行处理，并保存为24位的bmp文件

8、 再要向场景中添加灯光，灯光是很重要的一部分，如果没有灯光，贴图也是没有多大意义的，因为，灯光的颜色会和物体的材质颜色进行叠加，产生不同的颜色。

GLfloat LightAmbientR[]= {1,1,1,1.0};// 环境光参数

GLfloat LightDiffuseR[]= {0.7,0.7,0.7,1.0};//漫射光参数

GLfloat LightPositionR[]={1,1,1,0.0};//光源位置

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, LightAmbientR); // 设置环境光

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, LightDiffuseR); // 设置漫射光

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, LightPositionR);//设置光源位置

以上就是设置灯光的一些参数

这些设置好了之后，我们就可以进行调试编译了。

3、相关解释：

1、glutInit：对GLUT进行初始化

2、glutInitDisplayMode：设置显示方式

3.、glutInitWindowPosition：设置窗口在屏幕中的位置。

4、glutInitWindowSize：设置窗口的大小。

5、glutCreateWindow：根据前面设置的信息创建窗口。需要调用glutMainLoop才能看到窗口。

6、glutDisplayFunc：设置一个函数（当需要进行画图时，这个函数就会被调用）

7、glutMainLoop：进行一个消息循环。

8、 绘制基本几何图元的函数：glBegain()、glEnd()、glNormal*()、glVertex*()。

9、矩阵入栈函数glPushMatrix()，矩阵出栈函数glPopMatrix()。

9、 几何变换函数glTranslate*()、glRotate*()和glScale*()

10、 颜色、光照和材质的函数：

设置颜色模式函数：glColor*()、glIndex*()

设置光照效果的函数：glLight*() 、glLightModel*()

设置材质效果函数：glMaterial()

4、 部分核心代码：

glPushMatrix();//创建左面

/* glRotatef(-10,0,1,0);*/

CTexture1 texh1("zuo.bmp");

texh1.BitmapInit();

/*gluLookAt(0,0,2.0,0,0,.0,0,1,0);*/

float m[4][3]={{-60,-10,-50}, {-60,30,-50},

{-60,40,0}, {-60,-30,0}};

glBegin(GL_QUADS);

glTexCoord2f(0,0);

glVertex3fv(m[0]);

glTexCoord2f(1,0);

glVertex3fv(m[1]);

glTexCoord2f(1,1);

glVertex3fv(m[2]);

glTexCoord2f(0,1);

glVertex3fv(m[3]);

glEnd();

glPopMatrix();

//创建右边

glPushMatrix();

CTexture1 texh2("zuo.bmp");

texh2.BitmapInit();

float n[4][3]={{60,-10,-50},{60,-30,0},{60,40,0},{60,30,-50}};

glBegin(GL_QUADS);

glTexCoord2f(0,0);

glVertex3fv(n[0]);

glTexCoord2f(1,0);

glVertex3fv(n[1]);

glTexCoord2f(1,1);

glVertex3fv(n[2]);

glTexCoord2f(0,1);

glVertex3fv(n[3]);

glEnd();

//创建底面

glPushMatrix();

CTexture1 texh3("o.bmp");

texh3.BitmapInit();

float k[4][3]={{-60,-30,0},{60,-30,0}, {60,-10,-50}, {-60,-10,-50}};

glBegin(GL_QUADS);

glTexCoord2f(0,0);

glVertex3fv(k[0]);

glTexCoord2f(1,0);

glVertex3fv(k[1]);

glTexCoord2f(1,1);

glVertex3fv(k[2]);

glTexCoord2f(0,1);

glVertex3fv(k[3]);

glEnd();

//创建顶面

glPushMatrix();

CTexture1 texh4("ding.bmp");

texh4.BitmapInit();

float p[4][3]={{60,40,0},{-60,40,0},{-60,30,-50},{60,30,-50}};

glBegin(GL_QUADS);

glTexCoord2f(0,1);

glVertex3fv(p[0]);

glTexCoord2f(1,1);

glVertex3fv(p[1]);

glTexCoord2f(1,0);

glVertex3fv(p[2]);

glTexCoord2f(0,0);

glVertex3fv(p[3]);

glEnd();

//创建后面

glPushMatrix();

CTexture1 texh5("black0.bmp");

texh5.BitmapInit();

float q[4][3]={{-60,-10,-50},{60,-10,-50},{60,30,-50},{-60,30,-50}};

glBegin(GL_QUADS);

glTexCoord2f(0,0);

glVertex3fv(q[0]);

glTexCoord2f(1,0);

glVertex3fv(q[1]);

glTexCoord2f(1,1);

glVertex3fv(q[2]);

glTexCoord2f(0,1);

glVertex3fv(q[3]);

glEnd();

glPopMatrix();

glColor3f(0.3,0.3,0.3);

glTranslatef(20.0,-5.0,10.0);//后右桌

glScalef(2.5,2.5,2.5);

zhuozi();

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glColor3f(0.3,0.3,0.3);

glTranslatef(-2.5,-5.0,10.0);//后中桌

glScalef(2.5,2.5,2.5);

zhuozi();

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glColor3f(0.3,0.3,0.3);

glTranslatef(-25.0,-5.0,10.0);//后左桌

glScalef(2.5,2.5,2.5);

zhuozi();

glPopMatrix();

glColor3f(0.3,0.3,0.3);

glTranslatef(20.0,-5.0,35.0);//前右桌

glScalef(2.0,2.0,2.0);

zhuozi();

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glColor3f(0.3,0.3,0.3);

glTranslatef(-0.0,-5.0,35.0);//前中桌

glScalef(2.0,2.0,2.0);

zhuozi();

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glColor3f(0.3,0.3,0.3);

glTranslatef(-18.0,-5.0,35.0);//前左桌

glScalef(2.0,2.0,2.0);

zhuozi();

glPopMatrix();

五、项目总结：

在场景建模时，有时对几何中心坐标不是很明确，所以在进行几何变换的时候常达不到想要的效果，还有就是贴图部分，常会出现贴图不均匀的现象，常有用黑色背景的贴图，可是黑色导进场景中时常去不掉，给图片存储了32位bmp含有alpha通道的图片，依然还有黑色。

本模型在设计和实现的过程中，除了用到上机期间所学的知识外，还借鉴了一些网络资源。在本模型的实现阶段，我和老师、同学也有过一些交流，并从中得到了很多的启发，在此一并感谢。

结果很重要，但从开发这个模型的过程中学习到新的知识更为重要。通过这次实训，我真的从中学习到了很多东西。我的模型还不是很完善，所以我将一直去完善它。

从这次做的这个小项目中，我学到的还是不少的，比如给场景中添加图片，灯光等。通过本次实验，我对OpenGL有了进一步的认识。其间开心过、郁闷过、无奈过、彷徨过……随着实验的胜利成功与实验报告的顺利完成，有点微微的自豪感使人难忘。感谢杨老师的高标准、严要求，感谢实验课上老师的耐心指点，也感谢我在实验中经历过的点点滴滴……伴随着学习的深入，我发现高深的东西还有很多很多，等待着我自己去挖掘。对于OPenGL，我会更加努力。

六、致 谢

此外，在本模型的实现阶段，我和老师以及其他同学有过多次讨论，从中我得到了很多的启发。

在此一并感谢！

日期：2011年12月6日

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/484c7abffd0a79563c1e7291.html