計算機(jī)圖形學(xué)課程設(shè)計

1、計算機(jī)圖形學(xué)課程設(shè)計（2015-2016學(xué)年第二學(xué)期） 學(xué) 院 專業(yè)班級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 老 師 編寫日期：2016年xx月xx日 41 / 42目 錄真實感游戲場景繪制3一實驗?zāi)康?二實驗內(nèi)容3三實驗分工3四理論基礎(chǔ)41霧化模型42顏色模型53光照模型64紋理模型6五系統(tǒng)描述131墻壁、地面、箱子132石柱、雪人143玻璃球154天空17六心得體會19七附錄：程序源代碼19計算機(jī)圖形學(xué) 真實感游戲場景繪制【摘要】本次課程設(shè)計繪制了一個真實感的三維場景，并實現(xiàn)場景漫游。主要繪制了墻壁與地面、天空、石柱、箱子、玻璃球、雪人、霧等對象。以Visual Studio2012為平臺用OpenGL基礎(chǔ)

2、知識實現(xiàn)此真實感場景的繪制。一 實驗?zāi)康?熟悉OpenGL基礎(chǔ)函數(shù)，并了解其用法。2通過程序模擬真實感游戲場景，掌握圖形綜合展示效果，基于專業(yè)背景，結(jié)合實驗課內(nèi)容與課程設(shè)計要求，使用OpenGL繪制簡單的3D真實感游戲場景，包括光柵化算法、多邊形裁剪計算以及消隱算法在場景繪制中的應(yīng)用。二 實驗內(nèi)容和效果光柵化算法、多邊形裁剪計算以及消隱算法在場景繪制中的應(yīng)用，其中真實感場景繪制包括顏色模型、紋理模型、霧化模型、運動模型以及環(huán)境光、漫反射、鏡面反射等光照模型設(shè)置。 圖1 游戲場景整體效果三 實驗分工 本次課程設(shè)計實驗，小組成員齊心協(xié)力。首先從自己嘗試編寫沒有成功到后來的各種搜集資料，尋找3D游戲

3、場景的繪制代碼，到最后小組成員分工解析代碼并注釋，做PPT，演講PPT等，大家合作都很用心。這次的實驗中我們小組每個成員在每一個環(huán)節(jié)都參與任務(wù)，因代碼過多，也都參與到代碼解析中。具體安排如下：姓名任務(wù)xxx搜集資料，代碼解析注釋，做PPT，PPT演講xxx 搜集資料，代碼解析并注釋，做PPT，PPT演講xxx搜集資料，代碼解析注釋，做PPT，PPT演講xxx搜集資料，代碼解析注釋，做PPT，PPT演講四 理論基礎(chǔ)1 霧化模型OpenGL中提供了完整的霧化接口，我們只需要選擇合適的霧氣的混合因子、密度、顏色、起始位置等。在OpenGL中，霧的工作模式有兩種：線性模式和指數(shù)模式。這兩種模式是根據(jù)霧

4、的濃度變化來區(qū)分的。在線性模式下，只需要提供一個距離視點的開始位置和結(jié)束位置。從開始位置到結(jié)束位置之間，霧的濃度越來越高，濃度的變化和距離成正比。在指數(shù)模式下，霧的濃度隨著距離的增加呈指數(shù)增長。這種模式通常用來用于煙霧、煙幕等效果。glFogf(GL_FOG_START, 1.0f)確定了霧的開始初離屏幕有多近。glFogf(GL_FOG_END, 5.0)，它告訴OpenGL霧能離開屏幕有多遠(yuǎn)glHint(GL_FOG_HINT, GL_DONT_CARE)確定了霧的渲染方式，使用GL_DONT_CARE是因為并不關(guān)心建議值。這個項的不同值之間的區(qū)別： GK_DONT_CARE：讓OPENG

5、L自己來確定霧的渲染方式，每頂點或是每像素。GL_NICEST：對每一像素進(jìn)行霧的渲染，它看起來是極棒的。GL_FASTEST：對每一頂點進(jìn)行霧的渲染，它速度較快，但是不夠美麗我們的霧氣設(shè)置如下：修改函數(shù)里面的參數(shù)改變霧的顏色和濃度： 圖2 改變顏色（藍(lán)色）和濃度的霧氣2 顏色模型OpenGL支持兩種顏色模式：一種是RGBA，一種是顏色索引模式。不同的是，RGBA模式中，數(shù)據(jù)直接就代表了顏色；而顏色索引模式中，數(shù)據(jù)代表的是一個索引，要得到真正的顏色，還必須去查索引表。RGBA顏色RGBA模式中，每一個像素會保存以下數(shù)據(jù)：R值（紅色分量）、G值（綠色分量）、B值（藍(lán)色分量）和A值（alpha分量

6、）。其中紅、綠、藍(lán)三種顏色相組合，就可以得到我們所需要的各種顏色，而alpha不直接影響顏色。3 光照模型光照模型包括許多因素，如物體的類型，物體相對光源與其他物體的位置以及場景中所設(shè)置的光源屬性，物體的透明度，物體的表面光亮程度，甚至物體的各種表面紋理等。光照到物體表面時，物體對光會發(fā)生反射、透射、吸收、衍射、折射和干涉。通常觀察不透明、不發(fā)光的物體，人眼所觀察到的是從物體表面的得到的反射光，它是由場景中的光源和其他物體表面的反射光共同作用產(chǎn)生的。簡單光照明模型模擬物體表面對直接光照的反射作用，包括鏡面反射和漫反射，而物體間的光反射作用沒有被充分考慮到，僅僅用一個與物體周圍和視點、光源位置都

7、無關(guān)的環(huán)境光常量來近似表示?？梢杂萌缦卤磉_(dá)式表示：入射光=環(huán)境光+漫反射+鏡面反射光4 紋理模型（因為我們的場景大量使用了紋理模型，且我主要也負(fù)責(zé)紋理模型，因此處會詳細(xì)解釋。） 我們都知道物體表面通常并不是具有簡單顏色的平滑面，而是有著花紋圖案等豐富細(xì)節(jié)的。計算機(jī)三維圖形通過給面貼紋理來表現(xiàn)表面細(xì)節(jié)。OpenGL默認(rèn)設(shè)置是關(guān)閉貼紋理的，所以必須先用命令打開紋理計算。glEnable(GL_TEXTURE_2D); / 啟用二維紋理glDisable(GL_TEXTURE_2D); / 禁用二維紋理1、啟用紋理和載入紋理如同我們曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的OpenGL光照、混合等功能一樣。在使用紋理前，必須啟用

8、它。OpenGL支持一維紋理、二維紋理、三維紋理和四維紋理。 一般情況下使用二維紋理即可。使用紋理前，必須載入紋理。利用glTexImage2D函數(shù)可以載入一個二維的紋理，該函數(shù)有多達(dá)九個參數(shù)，glTexImage2D（GL_TEXTURE_2D，Glint level，Glint components， Glsizei width，Glsizei Height，Glint order，Glenum ype，const Glvoid *pixels）詳細(xì)說明如下：第一個參數(shù)為指定的目標(biāo)，在我們的入門教材中，這個參數(shù)將始終使用GL_TEXTURE_2D。第二個參數(shù)為“多重細(xì)節(jié)層次”，現(xiàn)在我們并不

9、考慮多重紋理細(xì)節(jié)，因此這個參數(shù)設(shè)置為零。第三個參數(shù)有兩種用法。在OpenGL最初的版本中，使用整數(shù)來表示顏色分量數(shù)目，例如：像素數(shù)據(jù)用RGB顏色表示，總共有紅、綠、藍(lán)三個值，因此參數(shù)設(shè)置為3，而如果像素數(shù)據(jù)是用RGBA顏色表示，總共有紅、綠、藍(lán)、alpha四個值，因此參數(shù)設(shè)置為4。而在后來的版本中，可以直接使用GL_RGB或GL_RGBA來表示以上情況，顯得更直觀。注意：雖然我們使用Windows的BMP文件作為紋理時，一般是藍(lán)色的像素在最前，其真實的格式為GL_BGR而不是GL_RGB，在數(shù)據(jù)的順序上有所不同，但因為同樣是紅、綠、藍(lán)三種顏色，因此這里仍然使用GL_RGB。如果使用GL_BGR

10、，OpenGL將無法識別這個參數(shù)，造成錯誤。第四、五個參數(shù)是二維紋理像素的寬度和高度。在使用紋理時要特別注意其大小，必須使用大小為2的整數(shù)次方的紋理。在很長一段時間內(nèi)，很多圖形程序都喜歡使用256*256大小的紋理，不僅因為256是2的整數(shù)次方，也因為某些硬件可以使用8位的整數(shù)來表示紋理坐標(biāo)，2的8次方正好是256，這一巧妙的組合為處理紋理坐標(biāo)時的硬件優(yōu)化創(chuàng)造了一些不錯的條件。第六個參數(shù)是紋理邊框的大小。最后三個參數(shù)分別是紋理的圖像數(shù)據(jù)格式，數(shù)據(jù)類型和紋理圖像的像素數(shù)據(jù)的存儲地址。舉個例子，如果有一幅大小為width*height，格式為Windows系統(tǒng)中使用最普遍的24位BGR，保存在pi

11、xels中的像素圖像。則把這樣一幅圖像載入為紋理可使用以下代碼：glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);下面一段為我們的游戲場景中的載入紋理的代碼：/對于指定的多個紋理，要根據(jù)自己的需要映射到不同的面上，需要對位圖創(chuàng)建一個數(shù)組，/用來存儲位圖的名稱，然后在初始化OpenGL的時候，可以讀取這些位圖，然后生成多個紋理存儲到一個紋理數(shù)組中，接著就可以指定繪制的某個面，對該指定的面進(jìn)行紋理映射/加載位圖AUX_RGBImageRec *LoadBMP(

12、char *Filename)/ 根據(jù)位圖文件的名稱進(jìn)行加載。 AUX_RGBImageRec定義紋理數(shù)據(jù)的格式FILE *File=NULL; / 文件指針if (!Filename)/確保文件名已提供return NULL;/如果沒有提供，返回nullFile=fopen(Filename,r); / 根據(jù)指定的位圖文件名稱，打開該位圖文件if (File)/ 如果位圖文件存在fclose(File);/ 關(guān)閉句柄。 因為只是需要判斷問題是否存在，而不需要對位圖文件進(jìn)行寫操作，所以關(guān)閉位圖文件return auxDIBImageLoad(Filename); /載入位圖并返回指針（其實，只

13、需要一個真正存在的位圖文件的名稱，實現(xiàn)加載位圖文件，并返回）return NULL;首先，AUX_RGBImageRec類型是一個RGB圖像結(jié)構(gòu)類型。該結(jié)構(gòu)定義了三個成員：sizeX 圖像的寬度；sizeY 圖像的高度；data; 圖形所包含的數(shù)據(jù)，其實也就是該圖形在內(nèi)存中的像素數(shù)據(jù)的一個指針。AUX_RGBImageRec類型的變量描述了一幅圖像的特征。上述函數(shù)中，調(diào)用了glaux.h庫文件中的auxDIBImageLoad函數(shù)，其實它是一個宏，函數(shù)原型為auxRGBImageLoadW(LPCWSTR)或者auxRGBImageLoadA(LPCSTR)，可以在該庫文件中找到它的定義，如下

14、所示：/* AUX_RGBImageRec * APIENTRY auxRGBImageLoad(LPCTSTR); */#ifdef UNICODE#define auxRGBImageLoad auxRGBImageLoadW#else#define auxRGBImageLoad auxRGBImageLoadA#endifAUX_RGBImageRec * APIENTRY auxRGBImageLoadA(LPCSTR);AUX_RGBImageRec * APIENTRY auxRGBImageLoadW(LPCWSTR);#ifdef UNICODE#define auxDIBI

15、mageLoad auxDIBImageLoadW#else#define auxDIBImageLoad auxDIBImageLoadA#endifAUX_RGBImageRec * APIENTRY auxDIBImageLoadA(LPCSTR);AUX_RGBImageRec * APIENTRY auxDIBImageLoadW(LPCWSTR);宏auxDIBImageLoad實現(xiàn)的功能就是：根據(jù)指定的位圖名稱，將該位圖的信息加載到內(nèi)存中，以便用來創(chuàng)建成為紋理。/加載紋理int LoadGLTextures()/用于創(chuàng)建并加載紋理的函數(shù)為LoadGLTexturesint Sta

16、tus=FALSE;/很多函數(shù)的返回類型都是Status,這里Status是用typedef定義的intl類型 即：typedef int Status;AUX_RGBImageRec *TextureImage10;/創(chuàng)建一個紋理圖像數(shù)組，這里指定數(shù)組大小為10memset(TextureImage,0,sizeof(void *)*10); / 創(chuàng)建一個紋理圖像數(shù)組，這里指定數(shù)組大小為10/創(chuàng)建的位圖名稱數(shù)組，對應(yīng)10幅位圖if(TextureImage0=LoadBMP(Data/Floor.bmp)&(TextureImage1=LoadBMP(Data/Wall.bmp)&(Text

17、ureImage2=LoadBMP(Data/Door.bmp)&(TextureImage3=LoadBMP(Data/Box.bmp)&(TextureImage4=LoadBMP(Data/Hat.bmp)&(TextureImage5=LoadBMP(Data/Cylinder.bmp)&(TextureImage6=LoadBMP(Data/Star.bmp)&(TextureImage7=LoadBMP(Data/Mask.bmp)&(TextureImage8=LoadBMP(Data/Sky.bmp)&(TextureImage9=LoadBMP(Data/Lightning.

18、bmp)Status=TRUE;/加載位圖成功，修改狀態(tài)標(biāo)志變量Status為TRUEglGenTextures(10, &texture0);/紋理標(biāo)識for(int loop=0;loopsizeX, TextureImageloop-sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImageloop-data);/生成紋理for (int loop=0; loopdata!=NULL)free(TextureImageloop-data);free(TextureImageloop);return Status; / 創(chuàng)建紋理并加載，返回成功或者失敗

19、的標(biāo)志Status2、紋理控制 OpenGL的紋理控制實質(zhì)上就是定義紋理如何包裹物體的表面的，因為紋理的外形并不總是與物體一致，比如紋理通常是矩形的，但會被映射到一個多邊形或曲面上，在被變換到屏幕坐標(biāo)后，紋理的單個紋素很難與屏幕上的像素對應(yīng)。根據(jù)所使用的變換和所用的紋理的映射方式，屏幕上的單個像素可能對應(yīng)紋理單元中單個紋素的一部分，即放大濾波或?qū)?yīng)于多個紋素的，即縮小濾波。而控制縮小和放大濾波的是采用glTexParameter函數(shù)來實現(xiàn)的。 3、紋理坐標(biāo)紋理的使用只要指定每一個頂點在紋理圖像中所對應(yīng)的像素位置，OpenGL就會自動計算頂點以外的其它點在紋理圖像中所對應(yīng)的像素位置。例如：在繪制

20、一條線段時，我們設(shè)置其中一個端點為紅色，另一個端點為綠色，則OpenGL會自動計算線段中其它各像素的顏色，如果是使用glShadeMode(GL_SMOOTH);，則最終會形成一種漸變的效果（例如線段中點，就是紅色和綠色的中間色）。類似的，在繪制一條線段時，我們設(shè)置其中一個端點使用“紋理圖像中最左下角的顏色”作為它的顏色，另一個端點使用“紋理圖像中最右上角的顏色”作為它的顏色，則OpenGL會自動在紋理圖像中選擇合適位置的顏色，填充到線段的各個像素（例如線段中點，可能就是選擇紋理圖像中央的那個像素的顏色）。使用glTexCoord*系列函數(shù)來指定紋理坐標(biāo)。這些函數(shù)的用法與使用glVertex*

21、系列函數(shù)來指定頂點坐標(biāo)十分相似。例如：glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);指定使用(0, 0)紋理坐標(biāo)。通常，每個頂點使用不同的紋理，于是下面這樣形式的代碼是比較常見的。glBegin( /* . */ ); glTexCoord2f( /* . */ ); glVertex3f( /* . */ ); glTexCoord2f( /* . */ ); glVertex3f( /* . */ ); /* . */glEnd();我們的代碼中使用的紋理坐標(biāo)：五 系統(tǒng)描述本實驗繪制的游戲場景可以使用按鍵、或W、S、A、D控制運動方向，PgDn和PgUp可以改變觀察者的高度，鼠標(biāo)控制轉(zhuǎn)

22、向，按鍵F可以打開和關(guān)閉“霧氣”，Esc退出程序。主要繪制了墻壁與地面、天空、石柱、箱子、玻璃球、雪人、霧等對象下面將依次分析它們的設(shè)計思路，這里將使用相同繪制技術(shù)的對象放到一起說明。1 墻壁、地面、箱子它們的基本操作對四邊形的紋理映射，將一幅紋理圖的四個頂點坐標(biāo)分別映射到四邊形的四個頂點上即可。OpenGL就自動通過插值填充多邊形內(nèi)部的紋理。由于在OpenGL中紋理坐標(biāo)是一個點的屬性，故需要在繪制點之前指定該點的紋理坐標(biāo)。另外在繪制四邊形時要保證繪制順序的一致，這里統(tǒng)一采用逆時針順序繪制。紋理坐標(biāo)范圍在0，1之間，坐標(biāo)超過1則采用重復(fù)的方式（OpenGL默認(rèn)處理方式）。這樣可以在映射時按四邊

23、形的比例設(shè)置紋理坐標(biāo)，從而防止紋理圖過度拉伸造成的變形。一個四邊形的紋理映射步驟為：glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture0); glBegin(GL_QUADS); glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(30.0f,0.0f, -170.0f);glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(30.0f,0.0f, -150.0f);glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(30.0f,20.0f,-150.0f);glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);

24、glVertex3f(30.0f,20.0f,-170.0f);glEnd();實驗效果圖如下：圖3 墻壁 地面 箱子2 石柱、雪人石柱和雪人都屬于二次幾何體的繪制和紋理映射，其中雪人由圓柱、球體、圓盤、圓錐構(gòu)成。OpenGL提供了這些基本幾何體的繪制函數(shù)，而且在紋理映射時我們采用自動生成紋理坐標(biāo)的方法，所以這一部分工作量其實很少。另外，為了給雪人的身體、鼻子等部位設(shè)置顏色時，我們需要關(guān)閉紋理映射、并更改材質(zhì)的屬性（物體的顏色是由光源和材質(zhì)共同作用的結(jié)果）。對于石柱，我們加上了繞自身局部坐標(biāo)Y軸的勻速旋轉(zhuǎn)。我們使用Glut庫提供的如下函數(shù)繪制二次幾何體：gluCylinder：繪制圓柱和圓柱g

25、luSphere：繪制球體gluDisk：繪制圓盤使用gluQuadricTexture設(shè)置自動計算紋理坐標(biāo)。實驗效果如下： 圖4 雪人和石柱3 玻璃球在繪制玻璃球時，為了在球面上反射出周圍的場景，我們使用了環(huán)境映射。由于我們能夠在三維場景中漫游，這就需要球面上反射出的場景是隨著視點移動而變化的，這一需求可以利用“渲染到紋理”（RTT）技術(shù)實現(xiàn)。其基本思想是：首先繪制出環(huán)境中的所有物體（除了該玻璃球），接著將繪制得到的場景圖制作成紋理，在繪制該玻璃球時將此紋理圖貼在球面上即可。該場景使用的核心函數(shù)是glCopyTexImage2D，該函數(shù)可以將幀緩存中的顏色值復(fù)制到紋理緩存中。實驗發(fā)現(xiàn)該函數(shù)性

26、能較低，會拖慢整個程序的速度，為了平衡繪制質(zhì)量和速度，可以只拷貝一部分像素值。實驗效果如下：圖5 玻璃球4、 霧氣OpenGL中提供了完整的霧化接口，我們只需要選擇合適的霧氣的混合因子、密度、顏色、起始位置等。該場景的霧氣設(shè)置如下：GLfloat fogColor4=0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.5f; glFogi(GL_FOG_MODE,GL_EXP2);/模式glFogfv(GL_FOG_COLOR,fogColor);/顏色glFogf(GL_FOG_DENSITY, 0.004f);/密度glFogf(GL_FOG_START, 5.0f);/開始距離glFogf(GL_F

27、OG_END, 300.0f);/結(jié)束距離glHint(GL_FOG_HINT,GL_NICEST);/霧化效果實驗效果如下：圖6 霧氣4 天空天空包含云、星星、閃電三個對象。我們要實現(xiàn)的目標(biāo)是：云在空中飄動、且能夠遮蓋住空中的星星，每間隔一段時間都會有閃電和雷聲。天空的繪制主要使用了顏色混合技術(shù)。首先將星星的紋理圖映射到天空，為了實現(xiàn)云朵覆蓋住星星，我們使用了如下技巧：制作一個關(guān)于云圖（圖6）的二值圖像（圖7），其中有云的部分為黑色、無云的部分為白色。將該二值圖像作為“掩?！迸c星星圖進(jìn)行混合，并設(shè)置混合因子glBlendFunc (GL_DST_COLOR,GL_ZERO)，該設(shè)置可以將星星

28、圖中對應(yīng)“掩?！焙谏牟糠种脼楹谏?yīng)“掩?！卑咨牟糠直Ａ粼?。接著再將云圖映射至天空，并更改混合因子glBlendFunc(GL_ONE, GL_ONE)，該設(shè)置實現(xiàn)源色與目的色相加。至此已經(jīng)實現(xiàn)云對星星的遮蓋，另外，在進(jìn)行顏色混合時需要打開OpenGL的顏色混合功能，且要關(guān)閉深度測試功能。為了實現(xiàn)云的飄動，我們在設(shè)置云圖紋理坐標(biāo)時添加一個變量，該變量從0遞增至1，超過1時做減1操作，這樣就可以模擬云的移動。如下的roll即為該變量：glBegin(GL_QUADS); glTexCoord2f(0.0f, 3.0f-roll);glVertex3f(-50.0f, 100.0f, -3

29、00.0f);glTexCoord2f(1.0f, 3.0f-roll);glVertex3f( 50.0f, 100.0f, -300.0f);glTexCoord2f(1.0f, 0.0f-roll);glVertex3f( 50.0f, 100.0f, 300.0f);glTexCoord2f(0.0f, 0.0f-roll);glVertex3f(-50.0f, 100.0f, 300.0f);glEnd(); 圖7 云圖和云的二值圖圖8 天空六 心得體會這次的課程設(shè)計不僅考察了書上所學(xué)知識點，將所學(xué)融合在一起。過程中雖然剛開始感覺有些難，也遇到很多困難，比如電腦配置問題等等，但遇到困

30、難不可怕，重要的是解決困難的過程，我們的游戲場景的繪制，因工程量很大，且代碼很多，在實驗過程中，我不斷查資料，看書去理解各種模型代碼，從來不敢相信自己能將看完并理解這么多代碼。但是這次我做到了，雖然我重點講的是紋理模型，其他模型也都去認(rèn)真學(xué)習(xí)了一遍。在這個過程中真的學(xué)到很多，而大學(xué)鍛煉的也就是這種自學(xué)能力。七 附錄：程序源代碼#include #include#include#include #include #pragma comment( lib, opengl32.lib) #pragma comment( lib, glu32.lib) #pragma comment( lib, gl

31、aux.lib) #define KEY_DOWN(vk_code)(GetAsyncKeyState(vk_code) & 0x8000) ? 1 : 0)HDChDC=NULL;HGLRChRC=NULL;HWNDhWnd=NULL;HINSTANCEhInstance;boolkeys256;boolactive=TRUE;boolfullscreen=TRUE;int SCREEN_WIDTH =800;/屏幕寬 int SCREEN_HEIGHT =600;/屏幕高GLfloat theta = 0.0f; /左右旋轉(zhuǎn)角度GLfloat viewUp = 0.0f;/向上和向下程度G

32、Lfloat speed = 0.23f;/運動速度GLfloat dis=10;/碰撞檢測保留距離GLfloat viewAtPosition3;/觀察目標(biāo)位置GLfloat eyePosition3 = 0.0f, 40.0f, 0.0f; /視點初始位置 GLfloat Matblack= 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f;GLfloat Matwhite= 0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f;GLfloat Matred= 0.6f, 0.0f, 0.0f, 1.0f;GLfloat LightAmbient= 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f; GL

33、float LightDiffuse= 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f;GLfloat LightPosition=1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f;GLfloat mat_specular =1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f;GLfloat mat_shininess = 100; /高光度GLfloat fogColor4= 0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.5f;/霧氣顏色GLuinttexture10;/紋理標(biāo)識GLUquadricObj *quadratic=gluNewQuadric();/二次幾何體GLfloat rotate=0.0f

34、;/石柱旋轉(zhuǎn)角度GLfloat roll=0;/云層移動量GLfloat lightning=0;bool thunder=true;/是否打雷GLboolean fog=false;/是否開啟霧化bool fp;/F鍵是否按下GLuintEnvTexture;/環(huán)境紋理/*/接口集void CollDetec(GLfloat &x,GLfloat &z);void SetViewByMouse();void Camera();AUX_RGBImageRec *LoadBMP(char *Filename);int LoadGLTextures();GLuint EmptyTexture();

35、int InitGL(GLvoid);void DrawCave();void DrawBox();void DrawSnowMan();void Drawcylinder();void DrawGlassBall();void DrawSky();int DrawGLScene(GLvoid);GLvoid ReSizeGLScene(GLsizei width, GLsizei height);GLvoid KillGLWindow(GLvoid);BOOL CreateGLWindow(char* title, int width, int height, int bits, bool

36、fullscreenflag);LRESULTCALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);/*/改變寬口大小GLvoid ReSizeGLScene(GLsizei width, GLsizei height)if (height=0)height=1;/下面函數(shù)是定義視圖窗口在畫布上的大小和位置glViewport(0,0,width,height);/設(shè)置為投影矩陣glMatrixMode(GL_PROJECTION);/當(dāng)前矩陣設(shè)置為單位矩陣glLoadIdentity();/角度視,景體的寬高比,沿z軸方向的兩裁面之間的距離的近處,/沿z軸

37、方向的兩裁面之間的距離的遠(yuǎn)處gluPerspective(45.0f,(GLfloat)width/(GLfloat)height,0.1f,1000.0f);/模型視圖應(yīng)用這個參數(shù)后，表示接下來的矩陣操作都是針對模型視景矩陣堆棧 ， /直到下一次調(diào)用這個函數(shù)并更改參數(shù)為止。glMatrixMode(GL_MODELVIEW);/當(dāng)前矩陣設(shè)置為單位矩陣glLoadIdentity();/碰撞檢測,防止視點穿過物體，是極為簡單的最小外包矩形進(jìn)行碰撞檢測void CollDetec(GLfloat &x,GLfloat &z)if (x (50-dis)x= 50-dis;if (z (300-d

38、is)z= 300-dis;if (z=-170&z(30-dis)&eyePosition1=30&z=-170&z-(150-dis)&eyePosition1=30&z-(170+dis)&eyePosition1=150&z=170&x-(30-dis)&eyePosition1=55) x=-(30-dis);/雪人if (x=-30&z(150-dis)&eyePosition1=55)z=(150-dis);if (x=150&z(170+dis)&eyePosition1=55)z=(170+dis);if (z(30-dis)x=30-dis;/石柱if (z=-280&x=

39、30&z-(280-dis)z=-(280-dis);if (x=-30&z360) theta=0.0f; if (viewUp0.6f)viewUp = 0.6f; if (viewUp-0.6f)viewUp =-0.6f; if (KEY_DOWN(VK_UP)|KEY_DOWN(W)/前進(jìn)eyePosition0+= (viewAtPosition0-eyePosition0)*speed;eyePosition2+= (viewAtPosition2-eyePosition2)*speed;if(KEY_DOWN(VK_DOWN)|KEY_DOWN(S) /后退 eyePositi

40、on0-= (viewAtPosition0-eyePosition0)*speed;eyePosition2-= (viewAtPosition2-eyePosition2)*speed;if(KEY_DOWN(F) /后退 fog = true;/*eyePosition0-= (viewAtPosition0-eyePosition0)*speed;eyePosition2-= (viewAtPosition2-eyePosition2)*speed;*/if(KEY_DOWN(G) /后退 fog = false;/*eyePosition0-= (viewAtPosition0-ey

41、ePosition0)*speed;eyePosition2-= (viewAtPosition2-eyePosition2)*speed;*/if(KEY_DOWN(VK_PRIOR)&eyePosition130.0f) /向下eyePosition1-=0.5*speed;CollDetec(eyePosition0,eyePosition2);viewAtPosition0 = eyePosition0 + cos(theta);/ 新的參考點的位置 viewAtPosition2 = eyePosition2 + sin(theta);viewAtPosition1 = eyePos

42、ition1;gluLookAt( eyePosition0,eyePosition1 ,eyePosition2, / 視點位置viewAtPosition0, viewAtPosition1 + viewUp, viewAtPosition2 , /參考點位置0.0,1.0,0.0); /向上方向return ;/加載位圖AUX_RGBImageRec *LoadBMP(char *Filename)/ 根據(jù)位圖文件的名稱進(jìn)行加載。 AUX_RGBImageRec定義紋理數(shù)據(jù)的格式FILE *File=NULL; / 文件指針if (!Filename)/確保文件名已提供return NU

43、LL;/如果沒有提供，返回nullFile=fopen(Filename,r); / 根據(jù)指定的位圖文件名稱，打開該位圖文件if (File)/ 如果位圖文件存在fclose(File);/ 關(guān)閉句柄。 因為只是需要判斷問題是否存在，而不需要對位圖文件進(jìn)行寫操作，所以關(guān)閉位圖文件return auxDIBImageLoad(Filename); /載入位圖并返回指針（其實，只需要一個真正存在的位圖文件的名稱，實現(xiàn)加載位圖文件，并返回）return NULL;/加載紋理int LoadGLTextures()/用于創(chuàng)建并加載紋理的函數(shù)為LoadGLTexturesint Status=FALSE

44、;/很多函數(shù)的返回類型都是Status,這里Status是用typedef定義的intl類型 即：typedef int Status;AUX_RGBImageRec *TextureImage10;/創(chuàng)建一個紋理圖像數(shù)組，這里指定數(shù)組大小為10memset(TextureImage,0,sizeof(void *)*10); / 創(chuàng)建一個紋理圖像數(shù)組，這里指定數(shù)組大小為6/創(chuàng)建的位圖名稱數(shù)組，對應(yīng)6幅位圖if (TextureImage0=LoadBMP(Data/Floor.bmp)&(TextureImage1=LoadBMP(Data/Wall.bmp)&(TextureImage2=

45、LoadBMP(Data/Door.bmp)&(TextureImage3=LoadBMP(Data/Box.bmp)&(TextureImage4=LoadBMP(Data/Hat.bmp)&(TextureImage5=LoadBMP(Data/Cylinder.bmp)&(TextureImage6=LoadBMP(Data/Star.bmp)&(TextureImage7=LoadBMP(Data/Mask.bmp)&(TextureImage8=LoadBMP(Data/Sky.bmp)&(TextureImage9=LoadBMP(Data/Lightning.bmp)Status=TRUE;/加載位圖成功，修改狀態(tài)標(biāo)志變量Status為TRUEglGenTextures(10, &texture0);/紋理標(biāo)識for(int loop=0;loopsizeX, TextureImageloop-sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImageloop-data);/生成紋理for (int loop=0; loopdata!=NULL)free(TextureImageloop-data);free(TextureImageloop);return