计算机图形学-OpenGL基本光照

实验名称：OpenGL基本光照（实验五）

班级：信09-1

学号：2108190911211

姓名：王杰

【实验目的】

1. 掌握GLUT实用包中创建多面体以及二次曲面的函数

2. 掌握OpenGL中的基本光照函数

【实验内容】

1、源程序

#include

void init(void)

{

glClearColor(1.0,1.0,1.0,0.0);

glShadeModel(GL_SMOOTH);

glEnable(GL_LIGHTING);

glEnable(GL_LIGHT0);

GLfloat light_position[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };//光源位置坐标

GLfloat light_ambient [] = { 0.8, 0.5, 0.0, 1.0 };//环境光

GLfloat light_diffuse [] = { 0.0, 0.8, 1.0, 1.0 };//漫反射光

GLfloat light_specular[] = { 0.0, 1.0, 1.0, 1.0 };//镜面光

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT , light_ambient );

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE , light_diffuse );

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);

GLfloat material_ambient [] = { 0.8, 0.5, 0.0, 1.0 };//环境光

GLfloat material_diffuse [] = { 0.0, 0.8, 1.0, 1.0 };//漫反射光

GLfloat material_specular[] = { 0.0, 1.0, 1.0, 1.0 };//镜面光

glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT,material_ambient);//材质环境光glMaterialfv(GL_FRONT,GL_DIFFUSE,material_diffuse);//材质漫反射光glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,material_specular);//材质镜面光}

void display(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glColor3f(0.1,0.1,0.1);

glTranslatef(-0.5,0.0,-3.0);

glRotatef(10,3,3,3);

glutWireOctahedron ();//八面体

glFlush();

glTranslatef(1.7,0.0,-3.0);

glutWireTorus (0.3,0.2,10,10);//环面

glFlush();

}

void reshape(int w, int h)

{

glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

if (w <= h)

glOrtho (-1.5, 1.5, -1.5*(GLfloat)h/(GLfloat)w,

1.5*(GLfloat)h/(GLfloat)w, -10.0, 10.0);

else

glOrtho (-1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h,

1.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, -1.5, 1.5, -10.0, 10.0);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

glLoadIdentity();

}

int main(int argc, char** argv)

{

glutInit(&argc,argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH);

glutInitWindowSize(500,500);

glutInitWindowPosition(100,100);

glutCreateWindow(argv[0]);

init();

glutDisplayFunc(display);

glutReshapeFunc(reshape);

glutMainLoop();

return 0;

2、运行结果截图

3、多面体、二次曲面函数功能及使用说明

glShadeModel(GL_SMOOTH);

glEnable(GL_LIGHTING);

glEnable(GL_LIGHT0);

GLfloat light_position[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };//光源位置坐标

GLfloat light_ambient [] = { 0.8, 0.5, 0.0, 1.0 };//环境光

GLfloat light_diffuse [] = { 0.0, 0.8, 1.0, 1.0 };//漫反射光

GLfloat light_specular[] = { 0.0, 1.0, 1.0, 1.0 };//镜面光

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT , light_ambient );

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE , light_diffuse );

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);

GLfloat material_ambient [] = { 0.8, 0.5, 0.0, 1.0 };//环境光

GLfloat material_diffuse [] = { 0.0, 0.8, 1.0, 1.0 };//漫反射光

GLfloat material_specular[] = { 0.0, 1.0, 1.0, 1.0 };//镜面光

glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT,material_ambient);//材质环境光glMaterialfv(GL_FRONT,GL_DIFFUSE,material_diffuse);//材质漫反射光glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,material_specular);//材质镜面光glColor3f(0.1,0.1,0.1);

glTranslatef(-0.5,0.0,-3.0);位置

glRotatef(10,3,3,3);

glutWireOctahedron ();//八面体

glFlush();

glTranslatef(1.7,0.0,-3.0);位置

glutWireTorus (0.3,0.2,10,10);//环面

glFlush();

OpenGL入门学习之七——使用光照来表现立体感

OpenGL入门学习之七——使用光照来表现立体感 2009-01-07 11:49 从生理学的角度上讲，眼睛之所以看见各种物体，是因为光线直接或间接的从它们那里到达了眼睛。人类对于光线强弱的变化的反应，比对于颜色变化的反应来得灵敏。因此对于人类而言，光线很大程度上表现了物体的立体感。 请看图1，图中绘制了两个大小相同的白色球体。其中右边的一个是没有使用任何光照效果的，它看起来就像是一个二维的圆盘，没有立体的感觉。左边的一个是使用了简单的光照效果的，我们通过光照的层次，很容易的认为它是一个三维的物体。 图1 OpenGL对于光照效果提供了直接的支持，只需要调用某些函数，便可以实现简单的光照效果。但是在这之前，我们有必要了解一些基础知识。 一、建立光照模型 在现实生活中，某些物体本身就会发光，例如太阳、电灯等，而其它物体虽然不会发光，但可以反射来自其它物体的光。这些光通过各种方式传播，最后进入我们的眼睛——于是一幅画面就在我们的眼中形成了。 就目前的计算机而言，要准确模拟各种光线的传播，这是无法做到的事情。比如一个四面都是粗糙墙壁的房间，一盏电灯所发出的光线在很短的时间内就会经过非常多次的反射，最终几乎布满了房间的每一个角落，这一过程即使使用目前运算速度最快的计算机，也无法精确模拟。不过，我们并不需要精确的模拟各种光线，只需要找到一种近似的计算方式，使它的最终结果让我们的眼睛认为它是真实的，这就可以了。 OpenGL在处理光照时采用这样一种近似：把光照系统分为三部分，分别是光源、材质和光照环境。光源就是光的来源，可以是前面所说的太阳或者电灯等。材质是指接受光照的各种物体的表面，由于物体如何反射光线只由物体表面决定（OpenGL中没有考虑光的折射），材质特点就决定了物体反射光线的特点。光照环境是指一些额外的参数，它们将影响最终的光照画面，比如一些光线经过多次反射后，已经无法分清它究竟是由哪个光源发出，这时，指定一个“环境亮度”参数，可以使最后形成的画面更接近于真实情况。

计算机图形学OpenGL中绘制太阳_地球_月亮的运动模型源代码

#include static int day = 148; // day的变化：从0到359 void myDisplay(void) { glEnable(GL_DEPTH_TEST); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); gluPerspective(75, 1, 1, 400000000); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity(); gluLookAt(0, -200000000, 200000000, 0, 0, 0, 0, 0, 1); // 红色的“太阳” glColor3f(1.0, 0.0, 0.0); glutSolidSphere(69600000, 100, 100); // 蓝色的“地球” glColor3f(0.0, 0.0, 1.0); glRotatef(day/360.0*360.0, 0.0, 0.0, -1.0); glTranslatef(150000000, 0.0, 0.0); glutSolidSphere(15945000, 100, 100); // 黄色的“月亮” glColor3f(1.0, 1.0, 0.0); glRotatef(day/30.0*360.0 - day/360.0*360.0, 0.0, 0.0, -1.0); glTranslatef(38000000, 0.0, 0.0); glutSolidSphere(4345000, 100, 100); glFlush(); glutSwapBuffers(); } void myIdle(void) { ++day; if( day >= 360 ) day = 0; myDisplay(); } int main(int argc, char *argv[]) { glutInit(&argc, argv); glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE); glutInitWindowPosition(100, 100); glutInitWindowSize(450, 450);

研究生计算机图形学课程室内场景OpenGL--实验报告Word版

《高级计算机图形学》实验报告 姓名：学号：班级： 【实验报告要求】 实验名称：高级计算机图形学室内场景 实验目的：掌握使用OpenGL生成真实感复杂对象的方法，进一步熟练掌握构造实体几何表示法、扫描表示法、八叉树法、BSP树法等建模方法。 实验要求：要求利用OpenGL生成一个真实感的复杂对象及其周围场景，并显示观测点变化时的几何变换，要具备在一个纹理复杂的场景中漫游功能。要求使用到光线跟踪算法、 纹理映射技术以及实时绘制技术。 一、实验效果图 图1:正面效果图

图2：背面效果图 图4：背面效果图

图4：室内场景细节效果图 图5：场景角度转换效果图

二、源文件数据代码： 共6个文件，其实现代码如下： 1、DlgAbout.cpp #include "StdAfx.h" #include "DlgAbout.h" CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD) { } void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { CDialog::DoDataExchange(pDX); } BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog) END_MESSAGE_MAP() 2、FormCommandView.cpp #include "stdafx.h" #include "Tool.h" #include "MainFrm.h" #include "FormCommandView.h" #include "ToolDoc.h" #include "RenderView.h" // Download by https://www.docsj.com/doc/c418823040.html, #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE static char THIS_FILE[] = __FILE__; #endif // CFormCommandView IMPLEMENT_DYNCREATE(CFormCommandView, CFormView) CFormCommandView::CFormCommandView() : CFormView(CFormCommandView::IDD) { //{{AFX_DATA_INIT(CFormCommandView)

计算机图形学真实图形

#include #include /* Initialize material property, light source, lighting model, * and depth buffer. */ void init(void) { GLfloat mat_specular[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 }; GLfloat mat_shininess[] = { 50.0 }; GLfloat light_position[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 }; GLfloat lightPos[]={0.0f,0.0f,75.0f,1.0f}; GLfloat ambientLight[]={0.0f,0.0f,75.0f,1.0f}; GLfloat specular[]={0.0f,0.0f,75.0f,1.0f}; GLfloat specref[]={0.0f,0.0f,75.0f,1.0f}; GLfloat spotDir[]={0.0f,0.0f,75.0f,1.0f}; glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0); glShadeModel (GL_SMOOTH);//设置阴影模型 glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);//镜面光分量强度glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);//镜面光反射指数glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);//设置光源的位置 glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,ambientLight); glLightfv(GL_LIGHT1,GL_DIFFUSE,ambientLight); glLightfv(GL_LIGHT1,GL_SPECULAR,specular); glLightfv(GL_LIGHT1,GL_POSITION,lightPos); glLightf(GL_LIGHT1,GL_SPOT_CUTOFF,50.0f); glEnable(GL_LIGHT1); glEnable(GL_COLOR_MATERIAL); glColorMaterial(GL_FRONT,GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE); glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,specref); glMateriali(GL_FRONT,GL_SHININESS,128); glEnable(GL_LIGHTING);//启动光照 glEnable(GL_LIGHT0);//激活光源 glEnable(GL_LIGHT1);//激活光源 glEnable(GL_DEPTH_TEST); } /* 调用glut函数绘制一个球*/ void display(void) { glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

秋双学位计算机图形学

2006年秋双学位计算机图形学作业题目 教材计算机图形学（第二版） 第一次P105 3.17 利用中点算法并考虑对称性，推导在区间-10<=x<=10上，对下列曲线进行扫描转换的有效算法：y=(1/12)*x3 3.20 考虑对称性，建立中点算法对形式为y=ax2-b的任意抛物线进行扫描转换，参数a,b及x的范围从输入值获得。 第二次P106 3.34 利用circle函数，编写一个程序，显示具有合适标记的饼图。程序的输入包括：在某些区间上给定数据分布的数据组，饼图的名称和区间的名称。每部分的标记将是显示在饼图边界外靠近对应饼图部分的地方。 第三次10.7 P139 4.20 编写一个程序，使用指定的图案对给定的椭圆内部进行填充。 第四次10.14 P168 5.12 确定对于任何直线y=mx+b的反射变换矩阵的形式。 第四次10.22 比较若干条相对于裁剪窗口的不同方向的线段的Cohen-Sutherland和梁友栋-Barsky裁剪算法的算术运算次数。 第五次10.29 6.18 将梁友栋-Barsky算法改称多边形裁剪算法。 第六次11.4 8.13 设计一个程序，该程序允许用户使用一个笔画设备交互式地画图。 第七次11.11 10.9 建立一个将给定的球、椭球或圆柱体变成多边形网格的一个算法。 第八次11.18 10.20 给出d=5的均匀周期性B-样条曲线的混合函数。 第九次11.25 11.13 设计关于任选平面反射的例程。 第十次 12.8 编写一个将透视投影棱台变换到规则平行六面体的程序。 上机 1.实现Cohen-Sutherland多边形裁剪算法，要求显示多边形被每一条窗口边裁剪后的结果。 2.编写一个程序，允许用户通过一个基本形状菜单并使用一个拾取设备，将每一个选取的 形状拖曳到指定位置，并提供保存和载入的功能。 3.. 写一篇综述性的调研报告，要求不少于3000字，独立完成。内容可以是计算机图形学理论或算法的研究。如：曲线、曲面拟合算法；几何造型方法的研究。如：分形树、分形山、树木、花草、云、瀑布、粒子系统等等。或任何你感兴趣的领域。 4.2006年秋双学位计算机图形学作业参考答案 P105 3.17 利用中点算法并考虑对称性，推导在区间-10<=x<=10上，对下列曲线进行扫描转换的有效算法：y=(1/12)*x3 解答：第一象限和第三象限中心对称

实验7 OpenGL光照

实验7 OpenGL光照 一、实验目的 了解掌握OpenGL程序的光照与材质，能正确使用光源与材质函数设置所需的绘制效果。 二、实验内容 （1）下载并运行Nate Robin教学程序包中的lightmaterial 程序，试验不同的光照与材质系数； （2）运行示范代码1，了解光照与材质函数使用。 三、实验原理 为在场景中增加光照，需要执行以下步骤： （1）设置一个或多个光源，设定它的有关属性； （2）选择一种光照模型； （3）设置物体的材料属性。 具体见教材第8章8.6节用OpenGL生成真实感图形的相关内容。 四、实验代码 #include #include static int year =0,day=0; void init(void){ GLfloat mat_specular[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; GLfloat mat_shininess[]={50.0}; GLfloat light_position[]={1.0,1.0,1.0,0.0};

GLfloat white_light[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; GLfloat Light_Model_Ambient[]={0.2,0.2,0.2,1.0}; glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0); glShadeModel(GL_SMOOTH); //glMaterialfv（材质指定，单值材质参数，具体指针）； glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular);//镜面反射光的反射系数 glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SHININESS,mat_shininess);//镜面反射指数 //glLightfv（光源，属性名，属性值）； glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position); //光源位置 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, white_light); //漫放射光分量强度 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, white_light); //折射光强度 glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,Light_Model_Ambient); //光源2 GL_LIGHT1 GLfloat mat_specular1[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; GLfloat mat_shininess1[]={50.0}; GLfloat light_position1[]={0.0,0.0,0.0,0.0}; GLfloat red_light[]={1.0,0.0,0.0,1.0}; GLfloat Light_Model_Ambient1[]={0.2,0.2,0.2,1.0}; glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, light_position1); //光源位置 glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, red_light); //漫放射光分量强度 glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, red_light); //折射光强度 glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,Light_Model_Ambient1); //开启灯光

计算机图形学 实验 利用OpenGL实现图形的平移、旋转、缩放

XXXXXXXX大学（计算机图形学）实验报告 实验名称利用OpenGL实现图形的平移、旋转、缩放 实验时间年月日 专业姓名学号 预习操作座位号 教师签名总评 一、实验目的： 1.了解OpenGL下简单图形的平移、旋转、缩放变换的编程的基本思想； 2.掌握OpenGL下简单图形的平移、旋转、缩放变换的编程的基本步骤； 二、实验原理： 在OpenGL中，可以使用下面三个函数便捷地实现简单图形平移、旋转、缩放变换的功能： glRotatef(theta, vx, vy, vz); glTranslatef(dx, dy, dz); glScalef(sx，sy，sz); 三、实验内容： // 1.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include "stdafx.h" #include "glut.h" #include "math.h" void display() { glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT); // Clear the frame buffer glColor3f( 0.0, 1.0, 1.0); // Set current color to green glBegin( GL_POLYGON); // Draw the triangle glV ertex2f( 0.0, -0.2); glV ertex2f( 0.2, 0.0); glV ertex2f( 0.0, 0.0); glEnd(); glFlush(); } void dsp()

图形学实验一 三维分形(附源代码)

实验报告 实验名称：三维分形算法 姓名：陈怡东 学号：09008406 程序使用说明： 程序打开后会呈现出3次分形后的四面体，因为考虑到观察效果的清晰所以就用了3次分形作为演示。 与用户的交互： 1键盘交互：分别按下键盘上的数字键1，2,3,4可以分别改变四面体的4个面的颜色。 按下字母c（不区别大小写）可以改变视图函数，这里循环切换3种视图 函数：glOrtho，glFrustum，gluPerspective，但是改变视图函数后要窗口形状变化后才能显现出来 按下字母键q（不区别大小写）可以退出程序 2鼠标交互：打开后在绘图的区域按下鼠标左键不放便可以拖动图形的视角，这里为了展现图形的3D效果因此固定了其中一点不放，这样就可以看到3D的效果。 鼠标右击则有弹出菜单显示，其中改变颜色则是同时改变4个面的颜色，本程序中运用了8组配色方案。 改变视图函数也是上述的3种函数，这里的效果立刻显现，但是还有很多问题达不到所要的效果，希望老师能帮忙解决一下。 设计思路： 分形算法：把四面体细分成更小的四面体，先找出其6个棱的中点并连接起来，这样就在4个顶点处各有一个小的四面体，原来四面体中剩下的部分应当去掉。仿效二维的生成方法，我们对保留的四个小四面体进行迭代细分。这样细分结束后通过绘制4个三角形来绘制每一个剩下的四面体。 交互的实现：键盘交互，即通过对按键的响应写上响应函数实现对视图和颜色的改变。 鼠标交互：通过对鼠标左右按键的 实现： 该部分只做了必要的介绍，具体实现见代码（附注释） 分形算法：void tetra(GLfloat *a,GLfloat *b,GLfloat *c,GLfloat *d)函数实现的是绘制四面体并且给四个面绘上不同的颜色。以区别开来，函数的实现细节见代码，有注释介绍。 void triangle3(GLfloat *a,GLfloat *b,GLfloat *c)函数用来绘制每个平面细分后的三角形。其中顶点设置为3维坐标glVertex3fv(a); void divide_tetra(GLfloat *a,GLfloat *b,GLfloat *c,GLfloat *d,int m)细分四面体的函数实现。前四个参数为传入点的坐标，最后参数m则是细分次数。先计算六个中点的坐标mid[1][j]=(a[j]+c[j])/2;3次循环则是对x，y，z三个坐标的一次计算，然后再递归调用绘制4个小四面体。 然后是显示回调函数void mydisplay3FX();这跟程序模板差不多不做过多介绍。 分形算法中必要重要的一点是隐藏面的消除。即书上2.10.3介绍的内容。对对象进行排

计算机图形学第二版课后习题答案

第一章绪论 概念：计算机图形学、图形、图像、点阵法、参数法、 图形的几何要素、非几何要素、数字图像处理； 计算机图形学和计算机视觉的概念及三者之间的关系； 计算机图形系统的功能、计算机图形系统的总体结构。 第二章图形设备 图形输入设备：有哪些。 图形显示设备：CRT的结构、原理和工作方式。 彩色CRT：结构、原理。 随机扫描和光栅扫描的图形显示器的结构和工作原理。 图形显示子系统：分辨率、像素与帧缓存、颜色查找表等基本概念，分辨率的计算 第三章交互式技术 什么是输入模式的问题，有哪几种输入模式。 第四章图形的表示与数据结构 自学，建议至少阅读一遍 第五章基本图形生成算法 概念：点阵字符和矢量字符； 直线和圆的扫描转换算法； 多边形的扫描转换：有效边表算法； 区域填充：4／8连通的边界／泛填充算法；

内外测试：奇偶规则，非零环绕数规则； 反走样：反走样和走样的概念，过取样和区域取样。 5.1.2 中点 Bresenham 算法（P109） 5.1.2 改进 Bresenham 算法（P112） 习题答案

习题5（P144） 5.3 试用中点Bresenham算法画直线段的原理推导斜率为负且大于1的直线段绘制过程（要求写清原理、误差函数、递推公式及最终画图过程）。（P111） 解： k<=-1 |△y|/|△x|>=1 y为最大位移方向 故有 构造判别式： 推导d各种情况的方法(设理想直线与y=yi+1的交点为Q)： 所以有： y Q-kx Q-b=0 且y M=y Q d=f(x M-kx M-b-(y Q-kx Q-b)=k(x Q-x M) 所以，当k<0， d>0时，M点在Q点右侧（Q在M左），取左点 P l(x i-1,y i+1)。 d<0时，M点在Q点左侧（Q在M右），取右点 Pr(x i,y i+1)。 d=0时，M点与Q点重合（Q在M点），约定取右点 Pr(x i,y i+1) 。 所以有 递推公式的推导： d2=f(x i-1.5,y i+2) 当d>0时, d2=y i+2-k(x i-1.5)-b 增量为1+k =d1+1+k

第三章光照模型纹理映射

第三章光照模型及纹理映射 基本光照模型 1.在现实生活中，当光照在非透明物体上时，部分光线被物体吸收，剩余的部分光线被反射。人眼依靠这种反射光来感知物体的形状、颜色和其他细节。从光源投向物体的光称为入射光，从物体表面反射回的光称为反射光。 1.1光照模型概述 当光照射到物体表面上时，将出现3种情况： ●光从物体表面反射，形成反射光 ●光穿透物体，形成透射光 ●光被物体吸收，转化成为物体的内能 在上述三种情形的光线中，通常只有前2种情形的光线会对人眼产生视觉效果，使人察觉到物体的色彩变化。 OpenGL用一种近似的光照模型模拟现实世界的光照效果。在该模型中，仅当物体表面吸收和反射光线时，光源才会起做作用。每一个物体表面都假定是由某种特性的材料构成的。一种材料可能发出自己的光线，也可能在各个方向上发散一些射入的光线，还有可能像镜子一样在某个方向强烈地反射入射光。 1.2光照分量 在OpenGL的简化光照模型中，将光照分为4个独立的组成部分：辐射光、环境光、漫反射光和镜面反射光。 1）辐射光

辐射光是直接从物体或光源发出的，不受任何其他光源的影响。 2）环境光 环境光是这样一种光线，它被环境多次反射，以致于连初始 方向也难以确定。这种光线看起来就像来自于所有的方向， 当它照在一个物体表面时，它在所有的方向上等量地反射。 3）漫反射光 在被照射物体表面的反射光中，那些均匀地向各个方向反射 出去的光，称为漫反射光，如黑板反射就属于漫反射光 4）镜面反射光 镜面反射光是指超一定方向的反射光，如点光源照射光滑金 属球表面时，会在球表面形成一个特别亮的区域，呈现所谓 的高亮(Highlight>，这就是光源在该物体表面形成的镜面反射光(Specular Light>。点光源照射表面光滑的物体时，高亮区域小而亮；而点光源照射表面粗糙的物体时，高亮区域大而不亮。 1.3创建光源 光源有许多特性，如颜色、位置、方向等。不同特性的光源，作用在物体上的效果是不一样的。 1.3.1定义一个简单光源 在OpenGL中，定义一个光源是由函数glLight(>来实现的，该函数的原型为：void glLight(GLenum light,GLenum pname>； light为一个光源，pname为光源light指定一个单值的光源参数，

计算机图形学试验指导一–OpenGL基础

计算机图形学实验指导(一) –OpenGL基础 1.综述 这次试验的目的主要是使大家初步熟悉OpenGL这一图形系统的用法，编程平台是Visual C++，它对OpenGL提供了完备的支持。 尽管OpenGL包括渲染命令，但却独立于任何窗口系统和操作系统。因此，OpenGL并不包括用来打开窗口以及从键盘或鼠标读取事件的命令。在这里，我们应用GLUT库简化Windows窗口操作。 2.准备GLUT库 下载glut压缩包后，解压，把glut32.dll放在Windows的system32目录下，将glut32.lib 放在C:\program files\Microsoft Visual Studio\VC98\Lib目录中，将glut.h放在C:\program files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include\GL目录中 2.在VC中新建项目 新建一个项目。 选择菜单File中的New选项，弹出一个分页的对话框，选中页Projects中的Win32 Console Application项，然后填入你自己的Project name，回车即可。VC为你创建一个工作区（WorkSpace），你的项目就放在这个工作区里。 为项目添加文件 为了使用OpenGL，我们需要在项目中加入相关的Lib文件：glut32.lib 选中菜单Project->Settings项，在link选项卡中的Object/Library modules栏中加入glut32.lib。 选择菜单File中的New选项，弹出一个分页的对话框，选中页Files中的C++sourcefile，填入文件名，钩选添加到刚才建的那个工程里，然后就可以开始编程了。 3.一个OpenGL的例子 #include //初始化OpenGL void init(void) { glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);//设置背景颜色 glShadeModel(GL_FLAT);//设置明暗处理 } //主要的绘制过程 void display(void) { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//清除颜色缓存 glBegin(GL_LINES);//开始画直线 glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);//设置颜色为白色 glVertex2f(30.0f, 30.0f);//第一根线的两个端点 glVertex2f(200.0f, 400.0f);

计算机图形学 实验一：生成彩色立方体(含源代码)

实验一 实验目的：生成彩色立方体 实验代码：//ColorCube1.java import java.applet.Applet; //可以插入html import java.awt.BorderLayout; //窗口采用BorderLayout方式布局import com.sun.j3d.utils.applet.MainFrame; //application import com.sun.j3d.utils.geometry.ColorCube;//调用生成ColorCube的Utility import com.sun.j3d.utils.geometry.Primitive; import com.sun.j3d.utils.universe.*; //观测位置的设置 import javax.media.j3d.*; //核心类 import javax.vecmath.*; //矢量计算 import com.sun.j3d.utils.behaviors.mouse.*; public class ColorCube1 extends Applet { public BranchGroup createSceneGraph() { BranchGroup objRoot=new BranchGroup(); //BranchGroup的一个对象objRoot（放置背景、灯光）BoundingSphere bounds=new BoundingSphere(new Point3d(0.0,0.0,0.0),100.0);//有效范围 TransformGroup objTrans=new TransformGroup(); objTrans.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_WRITE); objTrans.setCapability(TransformGroup.ALLOW_TRANSFORM_READ); objRoot.addChild(objTrans); MouseRotate behavior = new MouseRotate(); behavior.setTransformGroup(objTrans); objRoot.addChild(behavior); behavior.setSchedulingBounds(bounds); MouseZoom behavior2 = new MouseZoom(); behavior2.setTransformGroup(objTrans); objRoot.addChild(behavior2); behavior2.setSchedulingBounds(bounds); MouseTranslate behavior3 = new MouseTranslate(); behavior3.setTransformGroup(objTrans); objRoot.addChild(behavior3); behavior3.setSchedulingBounds(bounds);

计算机图形学基础教程习题课1(第二版)(孙家广-胡事民编著)

1.列举计算机图形学的主要研究内容。 计算机中图形的表示方法、图形的计算、图形的处理和图形的显示。 图形硬件、图形标准、图形交互技术、光栅图形生成算法、曲线曲面造型、实体造型、真实感图形计算与显示算法,以及科学计算可视化、计算机动画、自然景物仿真、虚拟现实等。 2.常用的图形输出设备是什么? 显示器（CRＴ、LCD、等离子）、打印机、绘图仪等。 2.常用的图形输入设备是什么? 键盘、鼠标、跟踪球、空间球、数据手套、光笔、触摸屏、扫描仪等。 3.列出３种图形软件工具。 ＡutoＣＡＤ、SolidWorｋs、UG、ProEnｇiｎeｅr、CorｅlＤｒaw、Photｏshop、PａintShop、Viｓio、3ＤMAX、MＡYA、Alｉas、Softimａｇe等。 错误:CAD 4.写出｜k|>1的直线Ｂreseｎhａｍ画线算法。 d d d d 设直线方程为:y＝kｘ+ｂ，即ｘ=(y－b)/k，有x i+１=x i+(y i+1-y i)／ｋ＝x i＋1／k，其中ｋ=dy／dx。因为直线的起始点在象素中心,所以误差项d的初值ｄ0=0。y下标每增加1,d的值相应递增1／k，即d＝d＋1/k。一旦ｄ≥1，就把它减去1，这样保证d在0、１之间。 ●当ｄ≥0．5时,最接近于当前象素的右上方象素(xｉ+1,y i+1),x方向加１，d减 去1; ●而当d<０.5时,更接近于上方象素(x i,yｉ+1)。

为方便计算,令ｅ＝d-0.５，e的初值为－０.5,增量为1/k。 ●当e≥0时，取当前象素(x i,y i)的右上方象素(ｘｉ+1,y i＋1)，ｅ减小１; ●而当e<0时，更接近于上方象素(xｉ,yｉ+1)。 voiｄBrｅseｎhaｍｌine (int x0,int y0，inｔx１, inｔy１,ｉｎt colｏr) { int x,y，dx,ｄｙ; float k，ｅ; dx= ｘ1-x0, dy = ｙ1-y０，k=dｙ/dx; e=-0．５, x=x0, ｙ=y０； for (i=0; i≤dｙ; ｉ++） {ｄrawpiｘel(x, y，color); ｙ=y＋１，e=e＋１/k; if （ｅ≥0) { ｘ++, e=e-1;} } ｝ 4.写出|ｋ|>1的直线中点画线算法。 构造判别式:d=F(Ｍ)=Ｆ（ｘp+0.5,y p+１）＝a（x p+0．5）＋b(ｙp+１)+c ●当d<０,M在Ｑ点左侧，取右上方Ｐ２为下一个象素； ●当d＞0，M在Ｑ点右侧,取上方P1为下一个象素; ●当d=0,选P１或P2均可,约定取P１为下一个象素；

计算机图形学实验_透视茶壶源代码

#include #include #include using namespace std; float fTranslate; float fRotate; float fScale=1.0f;//set inital scale value to 1.0f bool bPersp=false; bool bAnim=false; bool bWire=false; int wHeight=0; int wWidth=0; //todo //hint:some additional parameters may needed here when you operate the teapot void Draw_Leg() { glScalef(1,1,3); glutSolidCube(1.0f); //glutWireCone(1.0f); } //定义操作茶壶的操作参数 int tx=1; int ty=0; int tz=0; int tangle=90; //定义设置scale的参数 float sx=0.3f; float sy=0.3f; float sz=0.3f; void Draw_Scene() { glPushMatrix(); glTranslatef(0,0,5); glRotatef(tangle,tx,ty,tz); // glutSolidTeapot(1); glutSolidSphere(1.0f,10,10);

glPopMatrix(); glPushMatrix(); glTranslatef(0,0,3.5); glScalef(5,4,1); glutSolidCube(1.0); glPopMatrix(); //leg1 glPushMatrix(); glTranslatef(1.5,1,1.5); Draw_Leg(); glPopMatrix(); //leg2 glPushMatrix(); glTranslatef(-1.5,1,1.5); Draw_Leg(); glPopMatrix(); //leg3 glPushMatrix(); glTranslatef(1.5,-1,1.5); Draw_Leg(); glPopMatrix(); //leg4 glPushMatrix(); glTranslatef(-1.5,-1,1.5); Draw_Leg(); glPopMatrix(); } void updateView(int width,int height) { glViewport(0,0,width,height);//reset the current viewport glMatrixMode(GL_PROJECTION);//select the projection matrix glLoadIdentity();//reset the projection matrix float whRatio=(GLfloat)width/(GLfloat)height; if(bPersp) { //todo when 'p'operation ,hint:use function glupersPective } else glOrtho(-3,3,-3,3,-100,100); glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//select the modelview matrix

计算机图形学实验--完整版-带结果--vc++实现

计算机图形学实验报告信息学院计算机专业20081060183 周建明 综括： 利用计算机编程语言绘制图形，主要实现以下内容： （1）、中点算法生成任意斜率直线，并设置线型线宽。 （2）、中点算法生成圆 （3）、中点算法生成椭圆 （4）、扫描算法实现任意多边形填充 （5）、Cohen_Sutherland裁剪 （6）、自由曲线与曲面的绘制 （7）、二维图形变换 （8）、三视图变换 实验一、直线的生成 一、实验内容 根据提供的程序框架，修改部分代码，完成画一条直线的功能（中点画线法或者Bresenham画线法任选一），只要求实现在第一象限内的直线。 二、算法原理介绍 双击直线生成.dsw打开给定的程序，或者先启动VC++，文件（file）→打开工作空间（open workspace）。打开直线生成view.cpp，按注释改写下列函数： 1.void CMyView::OnDdaline() （此为DDA生成直线） 2.void CMyView::OnBresenhamline()（此为Bresenham画直线） 3.void CMYView::OnMidPointLine()（此为中点画线法） 三、程序源代码 1.DDA生成直线画法程序： float x,y,dx,dy,k; dx=(float)(xb-xa); dy=(float)(yb-ya); k=dy/dx; x=xa; y=ya;

if(abs(k)<1) { for (x=xa;x<=xb;x++) { pdc->SetPixel(x, int(y+0.5),COLOR); y=y+k; } } if(abs(k)>=1) { for(y=ya;y<=yb;y++) { pdc->SetPixel(int(x+0.5),y,COLOR); x=x+1/k; } } //DDA画直线结束 } 2.Bresenham画直线源程序： float b,d,xi,yi; int i; float k; k=(yb-ya)/(xb-xa); b=(ya*xb-yb*xa)/(xb-xa); if(k>0&&k<=1) for(i=0;i=0) { xi=xa+1; yi=ya; xa++; ya=ya+0.5; } if(d<0) { xi=xa+1; yi=ya+1; xa++; ya=ya+1.5; } pdc->SetPixel(xi,yi,COLOR); }

计算机图形学实验指导(含源码附报告模板)

计算机图形学实验指导 目录 实验1 直线的绘制 (2) 实验2 圆和椭圆的绘制 (4) 实验3 图形填充 (7) 实验4 二维图形几何变换 (10) 实验5 二维图形裁剪 (13) 实验6 曲线生成算法的实现 (18) 附录：实验报告模板 (20)

实验1 直线的绘制 实验目的 1、通过实验，进一步理解和掌握DDA和Bresenham算法； 2、掌握以上算法生成直线段的基本过程； 3、通过编程，会在TC环境下完成用DDA或中点算法实现直线段的绘制。实验环境 计算机、Turbo C或其他C语言程序设计环境 实验学时 2学时，必做实验。 实验内容 用DDA算法或Besenham算法实现斜率k在0和1之间的直线段的绘制。实验步骤 1、算法、原理清晰，有详细的设计步骤； 2、依据算法、步骤或程序流程图，用C语言编写源程序； 3、编辑源程序并进行调试； 4、进行运行测试，并结合情况进行调整； 5、对运行结果进行保存与分析； 6、把源程序以文件的形式提交； 7、按格式书写实验报告。 实验代码：DDA： # include # include void DDALine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color) { int dx,dy,epsl,k; float x,y,xIncre,yIncre; dx=x1-x0; dy=y1-y0; x=x0; y=y0; if(abs(dx)>abs(dy)) epsl=abs(dx); else epsl=abs(dy);

xIncre=(float)dx/(float)epsl; yIncre=(float)dy/(float)epsl; for(k=0;k<=epsl;k++) { putpixel((int)(x+0.5),(int)(y+0.5),4); x+=xIncre; y+=yIncre; } } main(){ int gdriver ,gmode ; gdriver = DETECT; initgraph(&gdriver , &gmode ,"C:\\TC20\\BGI"); DDALine(0,0,35,26,4); getch ( ); closegraph ( ); } Bresenham： #include #include void BresenhamLine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color) { int x,y,dx,dy,e; dx=x1-x0; dy=y1-y0; e=-dx;x=x0;y=y0; while(x<=x1){ putpixel(x,y,color); x++; e=e+2*dy; if(e>0){ y++; e=e-2*dx; } } } main(){ int gdriver ,gmode ; gdriver = DETECT; initgraph(&gdriver , &gmode ,"c:\\TC20\\BGI"); BresenhamLine(0, 0 , 120, 200,5 ); getch ( ); closegraph ( ); }