C程序设计大作业openGL.docx

1、C程序设计大作业openGLC程序设计大作业-openGL作业名称：可爱的玩偶学 院：电子信息学院班 级：学 号：姓 名：团队组成：西北工业大学2020年12月31日请填写以下十项内容，将表格按页对齐（插入空行），勿删除任何部分。1、问题与背景（描述程序所要解决的问题或应用背景）用C语言中的openGL库设计卡通3D动态图，可以应用于游戏等领域。2、开发工具（列出所使用的开发工具和第3方开发库）Code:block16.013、主要功能（详细说明程序的功能）通过C语言，设计一个卡通3D动态图。运行时，可以得到动态的卡通图形。4、设计内容（详细描述解决问题的原理和方法、算法、数据结构等）1 主要

2、数据结构的设计程序中定义的主要数据类型如下：const float ar glViewport glMatrixMode glLoadIdentity glFrustum glMatrixMode glLoadIdentity2、主要函数的实现 1） 绘制一个实心球，默认原点在屏幕中心与照相机重合 glPushMatrix(); glTranslated(0,0,-5); glRotated(90,1,0,0); glRotated(a,0,0,1); glutSolidSphere(1,slices,stacks);2）绘制一个实心圆锥体，默认原点在屏幕中心与照相机重合 glColor3d(

3、1,1,0);3）绘制一个线框圆环 glPushMatrix(); glTranslated(0,0,-6); glRotated(60,0,1,0); glRotated(a,0,1,0); glutWireTorus(0.5,1.8,slices,stacks);/glutWireTorus(GLdouble innerRadius, GLdouble outerRadius, GLint sides, GLint rings); glPopMatrix(); glutSwapBuffers();4）定义一个默认的光源的属性值，使用数组来存放光源的颜色值const GLfloat ligh

4、t_ambient = 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f ;const GLfloat light_diffuse = 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ;const GLfloat light_specular = 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ;const GLfloat light_position = 2.0f, 5.0f, 5.0f, 0.0f ;5）定义材质属性值，使用数组来存放材质的颜色值const GLfloat mat_ambient = 0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f ; const GLfloat mat_diffus

5、e = 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f ; const GLfloat mat_specular = 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ;const GLfloat high_shininess = 100.0f ;5、程序文件与工程名称（标出程序中所有文件名、工程名称及其说明）Sources主程序 卡通三维动态图的程序6、函数模块（程序中各个函数的原型声明及其说明）static void display(void)glRotated 定义物体的旋转glColor3d 定义物体的颜色glutSolidSphere 定义半径与经纬度static void key(uns

6、igned char key, int x, int y) 键盘回调函数static void idle(void) 空闲回调函数7、使用说明（运行程序的小型说明书）点击文件后即出现截图所示的卡通三维动态图。8、程序开发总结（简要叙述编写本作业的收获与思考）通过本程序的编写和开发，进一步的提高了自己的基本编程能力，熟悉了C语言图形模式下的编程，深入地理解了程序中有关函数等方面的知识。通过本程序的训练，使我对C语言有了一个更能深刻的了解。通过这次程序开发，我对程序员有了更深刻的认识。我意识到程序员不仅要有过人的思维，还要有足够的耐心，以及合作的意识、独立解决困难的意识。通过这次程序开发，我学到了

7、很多知识，遇到了一些问题,我明白了自己有很多的不足，程序也有缺陷，但这本来就是一个不断尝试、不断完善的过程，需要自己去不断摸索、试验，有了这次的体验，以后我会在这条路上走的更远。9、运行截图（附上程序运行的截图画面，至少有1幅，截图越翔实得分越Windows中抓取当前活动窗口：Alt + Print Screen，抓取全屏：Print Screen。或者使用HyperSnap等软件（XX搜索）。10、源程序（附上程序源代码，若是多个文件，标出文件名）#include stdio.h#ifdef _APPLE_#include #else#include #endif#include stati

8、c int slices = 16;static int stacks = 16;/* GLUT callback Handlers */static void resize(int width, int height) const float ar = (float) width / (float) height; glViewport(0, 0, width, height); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); glFrustum(-ar, ar, -1.0, 1.0, 2.0, 100.0); glMatrixMode(GL_M

9、ODELVIEW); glLoadIdentity() ;static void display(void)/该函数的内容课改动 static double a =0;/定义a为每次旋转的角度 a=a+0.15; glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);/清除颜色缓冲区和深度缓冲区 glColor3d(0,1,1);/画图的颜色为红/绘制一个实心球，默认原点在屏幕中心与照相机重合 glPushMatrix(); glTranslated(0,0,-5); /x中为0,y值为0,z为-6，z值取负值才可以显示 glRotated(90

10、,1,0,0);/绕x轴转动,角度60，不动点原点 glRotated(a,0,0,1);/绕z轴旋转,每次调用display时角度a的值都增加了0.08，实现了旋转。 glutSolidSphere(1,slices,stacks);/画圆球半径是1，经度数，纬度数分别为16 glPopMatrix(); glColor3d(1,1,0);/画图的颜色为蓝绿色 glPushMatrix(); glTranslated(0.5,0.5,-3); /x中为0,y值为0,z为-6，z值取负值才可以显示 glRotated(60,1,0,0);/绕x轴转动,角度60，不动点原点 glRotated(

11、a,0,0,1);/绕z轴旋转,每次调用display时角度a的值都增加了0.08，实现了旋转。 glutSolidSphere(0.15,slices,stacks);/画圆球半径是1，经度数，纬度数分别为16 glPopMatrix();/绘制一个实心圆锥体，默认原点在屏幕中心与照相机重合 glColor3d(1,1,0);/画图的颜色为蓝绿色/绘制一个实心球，默认原点在屏幕中心与照相机重合 glPushMatrix(); glTranslated(-0.5,0.5,-3); /x中为0,y值为0,z为-6，z值取负值才可以显示 glRotated(60,1,0,0);/绕x轴转动,角度6

12、0，不动点原点 glRotated(a,0,0,1);/绕z轴旋转,每次调用display时角度a的值都增加了0.08，实现了旋转。 glutSolidSphere(0.15,slices,stacks);/画圆球半径是1，经度数，纬度数分别为16 glPopMatrix();/绘制一个实心圆锥体，默认原点在屏幕中心与照相机重合 glColor3d(1,1,0);/画图的颜色为红蓝色/绘制一个实心圆锥体，默认原点在屏幕中心与照相机重合 glPushMatrix(); glTranslated(0,0,-2.12);/相对照相机将对象向上移动1.6，向照相机前方移动6 glRotated(60,

13、1,0,0);/绕x轴转动,角度60 glRotated(a,0,0,0);/绕原点轴旋转, 角度a，不动点原点 glutSolidCone(0.3,0.3,slices,stacks);/glutSolidCone(GLdouble radius， GLdouble height, GLint slices, GLint stacks) glPopMatrix(); glColor3d(0,1,1);/画图的颜色为蓝绿色/绘制一个线框圆环 glPushMatrix(); glTranslated(0,0,-6); glRotated(60,0,1,0);/绕y轴转动60度 glRotated

14、(a,0,1,0);/绕y轴旋转, 角度a，不动点原点 glutWireTorus(0.5,1.8,slices,stacks);/glutWireTorus(GLdouble innerRadius, GLdouble outerRadius, GLint sides, GLint rings); glPopMatrix(); glutSwapBuffers();static void key(unsigned char key, int x, int y)/键盘回调函数 switch (key) case 27 :/Esc键的ASCII值为27 case q: exit(0); break

15、; case +: slices+; stacks+; break; case -: if (slices3 & stacks3) slices-; stacks-; break; glutPostRedisplay();/标记当前窗口需要重新绘制static void idle(void)/空闲回调函数 glutPostRedisplay();/标记当前窗口需要重新绘制/定义一个默认的光源的属性值，使用数组来存放光源的颜色值const GLfloat light_ambient = 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f ;/光源中环境光的颜色，黑色，第四个分量1.0表示不透明。con

16、st GLfloat light_diffuse = 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ;/光源中漫射光的颜色，白色const GLfloat light_specular = 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ;/光源中镜面反射光的颜色const GLfloat light_position = 2.0f, 5.0f, 5.0f, 0.0f ;/定向光源，指定了光源的方向/定义材质属性值，使用数组来存放材质的颜色值const GLfloat mat_ambient = 0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f ; /材质的环境颜色const GLfloat mat

17、_diffuse = 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f ; /材质的漫射光颜色const GLfloat mat_specular = 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f ;/材质镜面反射光的颜色const GLfloat high_shininess = 100.0f ;/材质的镜面反射指数/* Program entry point */int main(int argc, char *argv) glutInit(&argc, argv); glutInitWindowSize(640,480);/窗口大小 glutInitWindowPosition(10,10)

18、;/窗口位置 glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);/ glutCreateWindow(GLUT Shapes); glutReshapeFunc(resize); glutDisplayFunc(display); glutKeyboardFunc(key); glutIdleFunc(idle); glClearColor(1,0,2,0);/参数可以在0、1改动 glEnable(GL_CULL_FACE); glCullFace(GL_BACK); glEnable(GL_DEPTH_TEST); glDep

19、thFunc(GL_LESS); glEnable(GL_LIGHT0);/启用0号光源 glEnable(GL_NORMALIZE);/ 启用自动单位化法向量 glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);/启用材质颜色 glEnable(GL_LIGHTING);/启用光照/设置0号光源的特性值 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, light_ambient); glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_diffuse); glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specul

20、ar); glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);/设置材质的特性值,本题只设置了物体前面的材质值 glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, mat_ambient); glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse); glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular); glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, high_shininess); glutMainLoop(); return EXIT_SUCCESS;