計(jì)算機(jī)圖形學(xué)報(bào)告

1、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)（2017 年秋季學(xué)期）序號(hào)：驗(yàn)報(bào)告系別：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)名稱：2-真實(shí)感圖形繪制總成績(jī)：評(píng)語(yǔ)：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱真實(shí)感圖形繪制實(shí)驗(yàn)序號(hào)2實(shí)驗(yàn)日期2017.12.13實(shí)驗(yàn)人一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求與環(huán)境1目的：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)掌握通過(guò)計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行真實(shí)感圖形繪制的基本原理，特別是對(duì)三維顯示對(duì)象進(jìn)行紋理映射的基本方法，將理論和實(shí)際應(yīng)用切實(shí)結(jié)合起 來(lái)。2. 要求：對(duì)一個(gè)三維立方體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對(duì)其6個(gè)不同的面進(jìn)行6個(gè)不同圖像的紋理映射，并進(jìn)行投影變換與顯示，分析增強(qiáng)后的視覺(jué)效果，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3. 環(huán)境：Windows 7 操作系統(tǒng)Microsoft Visual

2、 Studio 2005OpenGL函數(shù)庫(kù)4. 自帶位圖文件（ 換成你自己的圖像文件） ：二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1. 準(zhǔn)備相關(guān)圖像文件。2. 進(jìn)行立方體各面圖像與旋轉(zhuǎn)速度的大體設(shè)計(jì)。3在Windows 7 操作系統(tǒng)上，打開(kāi)Microsoft Visual Studio 2005 ，編寫相關(guān)程序，完成程序主體框架結(jié)構(gòu)。4編寫六面體顯示相關(guān)的程序代碼。5編寫六面體旋轉(zhuǎn)相關(guān)的程序代碼。6編寫深度檢測(cè)相關(guān)的程序代碼。7. 編寫紋理載入功能的相關(guān)程序代碼。8. 編寫紋理參數(shù)定義功能的相關(guān)程序代碼。9. 編寫紋理映射功能的相關(guān)程序代碼。10對(duì)程序進(jìn)行相關(guān)調(diào)試，修改程序，去除其中的BUG。11. 觀察紋理映射后

3、的六面體的旋轉(zhuǎn)顯示，與預(yù)想的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，修改相關(guān)程序參數(shù)。12截屏，保留實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。三、相關(guān)背景知識(shí)1. 圖像讀取可能需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：FILE* fpBITMAPFILEHEADER bmpFH;BITMAPINFOHEADER bmpIH;unsigned char temp;2. 文件打開(kāi)的語(yǔ)句例句：fp = fopen( fileName, "rb" );3. 讀文件頭的語(yǔ)句例句：fread( ( void * )&bmpFH, sizeof( BITMAPFILEHEADER ), 1, fp );4. 讀信息頭的語(yǔ)句例句：

4、fread( ( void * )&bmpIH, sizeof( BITMAPINFOHEADER ), 1, fp );5. 文件指針移動(dòng)的語(yǔ)句例句：fseek( fp, bmpFH.bfOffBits, SEEK_SET );6. 讀圖像 RGB 數(shù)據(jù)的語(yǔ)句例句：fread( ( void * )pBitmapData, 1, bmpIH.biSizeImage, fp );7. 啟用二維紋理的語(yǔ)句例句：glEnable( GL_TEXTURE_2D );8. 產(chǎn)生紋理索引的語(yǔ)句例句：glGenTextures( 6, texture_id );9. 進(jìn)行紋理綁定的語(yǔ)句例句：glB

5、indTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id0 );10. 設(shè)置紋理放大的濾波參數(shù)的語(yǔ)句例句：glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );11. 設(shè)置紋理縮小的濾波參數(shù)的語(yǔ)句例句：glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR );12. 設(shè)置紋理映射硬件加速的語(yǔ)句例句：glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMA

6、P, GL_TRUE);13. 生成紋理的語(yǔ)句例句：glTexImage2D( GL_TEXTURE_2D, 0,GLRGB, width, height, 0,GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pBitmapData );14. 進(jìn)行紋理映射的語(yǔ)句例句：glBegin( GL_QUADS );glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ) glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ) glTexCoord2f( 1.0, 1.0 ) glTexCoord2f( 0.0, 1.0 ) glEnd()glVertex3f( -2.0, -2.0, -2.0 );glVer

7、tex3f( -2.0, 2.0, -2.0 );glVertex3f( 2.0, 2.0, -2.0 );glVertex3f( 2.0, -2.0, -2.0 );五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（下面是一個(gè)例子，換上你自己的圖）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)分析程序通過(guò)glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, lastTextureID); 語(yǔ)句，完成了恢復(fù)之前的紋理綁定功能。程序的運(yùn)行結(jié)果，是一個(gè)每個(gè)面都有圖片的立方體旋轉(zhuǎn)程序通過(guò)t1 = load_texture("01.bmp") 語(yǔ)句，完成了加載紋理功能。程序通過(guò)glutDisplayFunc(&display);。

8、語(yǔ)句，完成了注冊(cè)函數(shù)功能。程序通過(guò)glutMainLoop(); 語(yǔ)句，完成了循環(huán)調(diào)用功能。程序通過(guò)glRotatef(angle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);語(yǔ)句，完成了旋轉(zhuǎn)功能。程序通過(guò)glEnable(GL_TEXTURE_2D)語(yǔ)句，完成了啟用紋理功能。;程序通過(guò)glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT |GL_DEPTH_BUFFER_BIT)語(yǔ)句，完;成了設(shè)置視角功能。程序通過(guò)gluScaleImage(GL_RGB, 語(yǔ)句，完成了進(jìn)行像素縮放功能。程序通過(guò)nTexturesglGe(1, &texture_ID); 語(yǔ)句，完成了分配一個(gè)新的紋理編號(hào)

9、功能。六、程序源代碼#include <windows.h> / use as needed for your system#include <gl/Gl.h>#include <gl/glu.h>#include <gl/glut.h>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include "glaux.h"#pragma comment( lib , "glaux.lib" )#define GLGENERATEMIPMAP 0x8191/ 紋理圖

10、像數(shù)據(jù)unsigned char * pBitmapData;intintwidth;height;GLuinttexture_id6;AUX_RGBImageRec *pImage;/<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< myInit void myInit( void )>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>/ 我的初始化程

11、序glEnable( GL_DEPTH_TEST );/ 允許深度測(cè)試glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);/設(shè)置背景色為白色glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();/設(shè)置投影矩陣為當(dāng)前矩陣載入單位矩陣gluPerspective( 75.0, 800.0/600.0, 0.01, 100.0 );/ 設(shè)置視景體gluLookAt( 5,5,5,0,0,0,0,1,0 );/設(shè)置視點(diǎn)位置glMatrixMode( GL_MODELVIEW );/設(shè)置模型視點(diǎn)矩陣為當(dāng)前矩陣glLoadIdentity();/載入單位矩

12、陣glViewport(0, 0, 640, 480);/設(shè)置視口/ 啟用二維文理glEnable( GL_TEXTURE_2D );/ get a texture idglGenTextures( 6, texture_id );/ 生成紋理索引/ load data0pImage = auxDIBImageLoadA( "1.bmp" );/ 載入紋理圖像文件/bind and pass texure data into openGL glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id0 );/ 設(shè)定當(dāng)前紋理/ set parameters

13、 to make mipmapsglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR ); 設(shè)置紋理放大映射的濾波方式/glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR ); 設(shè)置紋理縮小映射的濾波方式/glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE);/開(kāi)啟硬件加速/ create the texturesglTexImage2D(GL_T

14、EXTURE_2D, 0, 3, pImage->sizeX, pImage->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pImage->data);/ load data1=pImage = auxDIBImageLoadA( "2.bmp" );/ 載入紋理圖像文件/ bind and pass texure data into openGLglBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id1 );/ 設(shè)定當(dāng)前紋理/ set parameters to make mipmapsglTexPar

15、ameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );/設(shè)置紋理放大映射的濾波方式glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR );/設(shè)置紋理縮小映射的濾波方式glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE);/開(kāi)啟硬件加速/ create the texturesglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, pImage-&g

16、t;sizeX, pImage->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pImage->data);/ load data2=pImage = auxDIBImageLoadA( "3.bmp" );/ 載入紋理圖像文件/ bind and pass texure data into openGLglBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id2 );/ 設(shè)定當(dāng)前紋理/ set parameters to make mipmapsglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL

17、_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );/設(shè)置紋理放大映射的濾波方式glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR );/設(shè)置紋理縮小映射的濾波方式glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE);/開(kāi)啟硬件加速/ create the texturesglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, pImage->sizeX, pImage->sizeY,

18、 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pImage->data);/ load data3=pImage = auxDIBImageLoadA( "4.bmp" );/ 載入紋理圖像文件/ bind and pass texure data into openGLglBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id3 );/ 設(shè)定當(dāng)前紋理/ set parameters to make mipmapsglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LI

19、NEAR );/設(shè)置紋理放大映射的濾波方式glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR );/設(shè)置紋理縮小映射的濾波方式glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE);/開(kāi)啟硬件加速/ create the texturesglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, pImage->sizeX, pImage->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BY

20、TE, pImage->data);/ load data4=pImage = auxDIBImageLoadA( "5.bmp" );/ 載入紋理圖像文件/ bind and pass texure data into openGLglBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id4 );/ 設(shè)定當(dāng)前紋理/ set parameters to make mipmapsglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );/設(shè)置紋理放大映射的濾波方式glTex

21、Parameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR );/設(shè)置紋理縮小映射的濾波方式glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE);/開(kāi)啟硬件加速/ create the texturesglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, pImage->sizeX, pImage->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pImage->data);/ loa

22、d data5=pImage = auxDIBImageLoadA( "6.bmp" );/ 載入紋理圖像文件/ bind and pass texure data into openGLglBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id5 );/ 設(shè)定當(dāng)前紋理/ set parameters to make mipmapsglTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );/設(shè)置紋理放大映射的濾波方式glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D,

23、 GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR );/設(shè)置紋理縮小映射的濾波方式glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE);/開(kāi)啟硬件加速/ create the texturesglTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, pImage->sizeX, pImage->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pImage->data);/<<<<<<<&l

24、t;<<<<<<<<<<<<<<<< myDisplay >>>>>>>>>>>>>>>>>/ the redraw function/ 我的顯示程序void myDisplay( void ) glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );/ 清除顏色與深度緩沖區(qū)glRotatef( 0.5, 1.5, 1.7, 5 );glRotate

25、f( 1, 0, 0, 1 );/ 繞軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id0 );/ 設(shè)置當(dāng)前紋理/ 開(kāi)始繪制邊形/ 給出端點(diǎn)空間位置與紋/ 給出端點(diǎn)空間位置與紋/ 給出端點(diǎn)空間位置與紋/ 給出端點(diǎn)空間位置與紋/glColor4f(0,1,0,0.1);glBegin( GL_QUADS );glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); 理端點(diǎn)位置glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); 理端點(diǎn)位置glTexCoord2f( 1.0, 1.0 ); 理端點(diǎn)位置glTexCoord2f( 0.0, 1.0 ); 理端點(diǎn)位置

26、glEnd();glVertex3f( -2.0, -2.0, -2.0 );glVertex3f( -2.0, 2.0, -2.0 );glVertex3f( 2.0, 2.0, -2.0 );glVertex3f( 2.0, -2.0, -2.0 );/ 設(shè)置當(dāng)前紋理glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id1 );glBegin( GL_QUADS );glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); 理端點(diǎn)位置glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); 理端點(diǎn)位置glTexCoord2f( 1.0, 1.0 ); 理端點(diǎn)位置glTexCo

27、ord2f( 0.0, 1.0 ); 理端點(diǎn)位置glEnd();glVertex3f( -2.0, -2.0, 2.0 );glVertex3f( -2.0, 2.0, 2.0 );glVertex3f( 2.0, 2.0, 2.0 );glVertex3f( 2.0, -2.0, 2.0 );/ 開(kāi)始繪制邊形/ 繪制結(jié)束/ 給出端點(diǎn)空間位置與紋/ 給出端點(diǎn)空間位置與紋/ 給出端點(diǎn)空間位置與紋/ 給出端點(diǎn)空間位置與紋/ 設(shè)置當(dāng)前紋理glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id2 );glBegin( GL_QUADS );glTexCoord2f( 0.0,

28、 0.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f( -2.0, -2.0, 2.0 );/ 開(kāi)始繪制邊形/給出端點(diǎn)空間位置與紋glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f( -2.0, -2.0, -2.0 );/給出端點(diǎn)空間位置與紋glTexCoord2f( 1.0, 1.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f( -2.0, 2.0, -2.0 );/給出端點(diǎn)空間位置與紋/給出端點(diǎn)空間位置與紋glTexCoord2f( 0.0, 1.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f( -2.0, 2.0, 2.0 );glEnd();/ 繪制結(jié)束glBindTe

29、xture( GL_TEXTURE_2D, texture_id3 );/ 設(shè)置當(dāng)前紋理glBegin( GL_QUADS );/ 開(kāi)始繪制邊形glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f(2.0, -2.0, 2.0 );/給出端點(diǎn)空間位置與紋glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f(2.0, -2.0, -2.0 );/給出端點(diǎn)空間位置與紋理端點(diǎn)位置glTexCoord2f( 1.0, 1.0 );glVertex3f(2.0, 2.0, -2.0 );/給出端點(diǎn)空間位置與紋glTexCoord2f( 0.0,

30、 1.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f(2.0, 2.0, 2.0 );/給出端點(diǎn)空間位置與紋glEnd();/ 繪制結(jié)束glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id4 );/ 設(shè)置當(dāng)前紋理glBegin( GL_QUADS );/ 開(kāi)始繪制邊形/給出端點(diǎn)空間位置與紋glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f( -2.0, -2.0, 2.0 );/給出端點(diǎn)空間位置與紋glTexCoord2f( 1.0, 0.0 );glVertex3f( -2.0, -2.0, -2.0 );理端點(diǎn)位置glTexCoord2

31、f( 1.0, 1.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f( 2.0, -2.0, -2.0 );/給出端點(diǎn)空間位置與紋glTexCoord2f( 0.0, 1.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f( 2.0, -2.0, 2.0 );/給出端點(diǎn)空間位置與紋glEnd();/ 繪制結(jié)束glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture_id5 );/ 設(shè)置當(dāng)前紋理glBegin( GL_QUADS );/ 開(kāi)始繪制邊形glTexCoord2f( 0.0, 0.0 ); 理端點(diǎn)位置glVertex3f( -2.0,2.0, 2.0 );/給出端點(diǎn)空間位置與紋glTexCoord2f( 1.0, 0.0 ); 理端點(diǎn)位置g