程序设计大作业报告.docx

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程序设计大作业报告

学院

XX学院

班级

XXXXX

学号

2012XXXX

姓名

XXX

摘要

/*请你先撰写摘要，它简要叙述了你的大作业内容、基本设计思路、完成情况和使用到的新技术、新思想，还有你自己对你自己结果的评价等。

*/

/*注意：

这个文档中有许多这样的注释（/*和*/表示），它的目的是引导你正确写作这份报告，因此，在报告完成后，请将这些注释信息删除，但是不要损坏那些正式的内容和排版格式*/

/*这页是封面*/

/*在Word“文件”/“属性”菜单上，打开属性对话框，将你的邮件地址填入“作者”栏中，则页脚中的信息回自动改变过来。

*/

/*这个Word的文件名按下面的规则重命名（本次程序设计报告与程序等全部资料由计算机归档，因此请你按要求编写）：

2010IE_你的班级_你的学号_你的姓名.DOC

例如：

10100501班李小明（2009309876）应为：

2010IE_10100501_2009309876_李小明.DOC

当报告与程序全部完成后，将本Word文件和程序压缩包文件上传到网络硬盘中的“大作业”文件夹上。

*/

/*在后面的文档编写中，请你不要修改各个标题的内容，从而确保报告内容和风格一致。

完成全部内容后，你只需要在上面的目录上右键“更新域”，选择“只更新页码”就可以更新正确的目录页码。

注意：

目录的左边距为6.5厘米。

*/

1摘要

1.1设计题目

opengl3D设计

1.2设计内容

用C语言中的opengl库设计卡通脸谱3D图

1.3开发工具

VisualC++6.0

1.4应用平台

Windows2000/XP/Vista32位

2详细设计

2.1界面设计

2.2程序结构

/*请在这里详细描述你的程序的整体结构，包括程序的流程，各过程的功能关系、参数传递等。

*/

2.3主要功能

通过C语言，设计一个opengl3D卡通脸谱图。

2.4过程实现

/*请在这里简要描述你的程序中各个过程程序代码的实现（包含算法、数据结构）*/

2.5开发日志

第一天：

找资料进行学习。

分以下几步：

第一步：

首先了解opengl，知道它的主要功能。

第二步：

在网上搜索一个用C语言opengl做成的程序，体验opengl。

只有运行并了解一个程序，才能知道程序里需要做什么。

第三步：

确定自己要做的方向（自己要做什么），如我要做脸谱，就需要搜集相关的图片。

第四步：

配置opengl库，包括库的下载和对核心库、实用库和辅助库的配置。

同时，遇到不太懂的，向他人请教，解决一些技术难题。

第二至五天：

动手进行编程，包括编写cpp文件、头文件等，并对程序进行修改，直至达到预期目的。

第六天：

写实验报告并总结反思。

3程序调试及运行

3.1程序运行结果

3.2程序使用说明

1.在VC++中输入附带的程序代码

2.在确保加入opengl库的前提下，进行构建，编译，得到可运行程序

3.打开程序，运行，即可看到用“卡通QQ”做成的动态3D脸谱。

3.3程序开发总结

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。

4附件（源程序）

main.cpp/*main函数代码*/

#include"main.h"

#include"3ds.h"

boolg_bFullScreen=true;

HWNDg_hWnd;

RECTg_rRect;

HDCg_hDC;

HGLRCg_hRC;

HINSTANCEg_hInstance;

#defineFILE_NAME"face.3ds"

UINTg_Texture[MAX_TEXTURES]={0};

CLoad3DSg_Load3ds;

t3DModelg_3DModel;

intg_ViewMode=GL_TRIANGLES;

boolg_bLighting=true;

floatg_RotateX=0.0f;

floatg_RotationSpeed=0.8f;

voidInit（HWNDhWnd）

{

g_hWnd=hWnd;

GetClientRect（g_hWnd,&g_rRect）;

InitializeOpenGL（g_rRect.right,g_rRect.bottom）;

g_Load3ds.Import3DS（&g_3DModel,FILE_NAME）;//将3ds文件装入到模型结构体中

//遍历所有的材质

for（inti=0;i

{

//判断是否是一个文件名

if（strlen（g_3DModel.pMaterials[i].strFile）>0）

{

//使用纹理文件名称来装入位图

CreateTexture（g_Texture,g_3DModel.pMaterials[i].strFile,i）;

}

//设置材质的纹理ID

g_3DModel.pMaterials[i].texureId=i;

}

glEnable（GL_LIGHT0）;

glEnable（GL_LIGHTING）;

glEnable（GL_COLOR_MATERIAL）;

}

WPARAMMainLoop（）

{

MSGmsg;

while

（1）

{

if（PeekMessage（&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE））

{

if（msg.message==WM_QUIT）

break;

TranslateMessage（&msg）;

DispatchMessage（&msg）;

}

else

{

RenderScene（）;

}

}

//遍历场景中所有的对象

for（inti=0;i

{

//删除所有的变量

delete[]g_3DModel.pObject[i].pFaces;

delete[]g_3DModel.pObject[i].pNormals;

delete[]g_3DModel.pObject[i].pVerts;

delete[]g_3DModel.pObject[i].pTexVerts;

}

DeInit（）;

return（msg.wParam）;

}

voidRenderScene（）

{

glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;

glLoadIdentity（）;

gluLookAt（0,1.5f,8,0,0.5f,0,0,1,0）;

glRotatef（g_RotateX,0,1.0f,0）;

g_RotateX+=g_RotationSpeed;

//遍历模型中所有的对象

for（inti=0;i

{

//如果对象的大小小于0，则退出

if（g_3DModel.pObject.size（）<=0）break;

//获得当前显示的对象

t3DObject*pObject=&g_3DModel.pObject[i];

//判断该对象是否有纹理映射

if（pObject->bHasTexture）{

//打开纹理映射

glEnable（GL_TEXTURE_2D）;

glColor3ub（255,255,255）;

glBindTexture（GL_TEXTURE_2D,g_Texture[pObject->materialID]）;

}else{

//关闭纹理映射

glDisable（GL_TEXTURE_2D）;

glColor3ub（255,255,255）;

}

//开始以g_ViewMode模式绘制

glBegin（g_ViewMode）;

//遍历所有的面

for（intj=0;jnumOfFaces;j++）

{

//遍历三角形的所有点

for（intwhichVertex=0;whichVertex<3;whichVertex++）

{

//获得面对每个点的索引

intindex=pObject->pFaces[j].vertIndex[whichVertex];

//给出法向量

glNormal3f（pObject->pNormals[index].x,pObject->pNormals[index].y,pObject->pNormals[index].z）;

//如果对象具有纹理

if（pObject->bHasTexture）{

//确定是否有UVW纹理坐标

if（pObject->pTexVerts）{

glTexCoord2f（pObject->pTexVerts[index].x,pObject->pTexVerts[index].y）;

}

}else{

if（g_3DModel.pMaterials.size（）&&pObject->materialID>=0）

{

BYTE*pColor=g_3DModel.pMaterials[pObject->materialID].color;

glColor3ub（pColor[0],pColor[1],pColor[2]）;

}

}

glVertex3f（pObject->pVerts[index].x,pObject->pVerts[index].y,pObject->pVerts[index].z）;

}

}

glEnd（）;//绘制结束

}

SwapBuffers（g_hDC）;//交换缓冲区

}

LRESULTCALLBACKWinProc（HWNDhWnd,UINTuMsg,WPARAMwParam,LPARAMlParam）

{

LONGlRet=0;

PAINTSTRUCTps;

switch（uMsg）

{

caseWM_SIZE:

if（!

g_bFullScreen）

{

SizeOpenGLScreen（LOWORD（lParam）,HIWORD（lParam））;

GetClientRect（hWnd,&g_rRect）;

}

break;

caseWM_PAINT:

BeginPaint（hWnd,&ps）;

EndPaint（hWnd,&ps）;

break;

caseWM_LBUTTONDOWN:

//按下鼠标左键，改变绘制模式

if（g_ViewMode==GL_TRIANGLES）{

g_ViewMode=GL_LINE_STRIP;

}else{

g_ViewMode=GL_TRIANGLES;

}

break;

caseWM_RBUTTONDOWN:

//按下鼠标右键，改变光照模式

g_bLighting=!

g_bLighting;

if（g_bLighting）{

glEnable（GL_LIGHTING）;

}else{

glDisable（GL_LIGHTING）;

}

break;

caseWM_KEYDOWN:

//键盘响应

switch（wParam）{

caseVK_ESCAPE:

//按下ESC键

PostQuitMessage（0）;

break;

caseVK_LEFT:

//按下向左键

g_RotationSpeed-=0.05f;

break;

caseVK_RIGHT:

//按下向右键

g_RotationSpeed+=0.05f;

break;

}

break;

caseWM_CLOSE:

PostQuitMessage（0）;

break;

default:

lRet=DefWindowProc（hWnd,uMsg,wParam,lParam）;

break;

}

returnlRet;

}

main.h/*main.h头文件*/

#ifndef_MAIN_H

#define_MAIN_H

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

#defineSCREEN_WIDTH400

#defineSCREEN_HEIGHT300

#defineSCREEN_DEPTH16

#defineMAX_TEXTURES100//最大的纹理数目

//定义3D点的类，用于保存模型中的顶点

classCVector3

{

public:

floatx,y,z;

};

//定义2D点类，用于保存模型的UV纹理坐标

classCVector2

{

public:

floatx,y;

};

//面的结构定义

structtFace

{

intvertIndex[3];//顶点索引

intcoordIndex[3];//纹理坐标索引

};

//材质信息结构体

structtMaterialInfo

{

charstrName[255];//纹理名称

charstrFile[255];//如果存在纹理映射，则表示纹理文件名称

BYTEcolor[3];//对象的RGB颜色

inttexureId;//纹理ID

floatuTile;//u重复

floatvTile;//v重复

floatuOffset;//u纹理偏移

floatvOffset;//v纹理偏移

};

//对象信息结构体

structt3DObject

{

intnumOfVerts;//模型中顶点的数目

intnumOfFaces;//模型中面的数目

intnumTexVertex;//模型中纹理坐标的数目

intmaterialID;//纹理ID

boolbHasTexture;//是否具有纹理映射

charstrName[255];//对象的名称

CVector3*pVerts;//对象的顶点

CVector3*pNormals;//对象的法向量

CVector2*pTexVerts;//纹理UV坐标

tFace*pFaces;//对象的面信息

};

//模型信息结构体

structt3DModel

{

intnumOfObjects;//模型中对象的数目

intnumOfMaterials;//模型中材质的数目

vectorpMaterials;//材质链表信息

vectorpObject;//模型中对象链表信息

};

externboolg_bFullScreen;

externHWNDg_hWnd;

externRECTg_rRect;

externHDCg_hDC;

externHGLRCg_hRC;

externHINSTANCEg_hInstance;

intWINAPIWinMain（HINSTANCEhInstance,HINSTANCEhprev,PSTRcmdline,intishow）;

LRESULTCALLBACKWinProc（HWNDhwnd,UINTmessage,WPARAMwParam,LPARAMlParam）;

WPARAMMainLoop（）;

//生成纹理，并将其保存在纹理队列中

voidCreateTexture（UINTtextureArray[],LPSTRstrFileName,inttextureID）;

//改变显示为全屏模式

voidChangeToFullScreen（）;

//生成用户窗口

HWNDCreateMyWindow（LPSTRstrWindowName,intwidth,intheight,DWORDdwStyle,boolbFullScreen,HINSTANCEhInstance）;

//设置像素格式

boolbSetupPixelFormat（HDChdc）;

//初始化投影变换

voidSizeOpenGLScreen（intwidth,intheight）;

//初始化OpenGL

voidInitializeOpenGL（intwidth,intheight）;

//初始化整个程序

voidInit（HWNDhWnd）;

//渲染场景

voidRenderScene（）;

//释放程序占用的内存空间

voidDeInit（）;

#endif

Init.cpp/*从文件中创建纹理*/

#include"main.h"

voidCreateTexture（UINTtextureArray[],LPSTRstrFileName,inttextureID）

{

AUX_RGBImageRec*pBitmap=NULL;

if（!

strFileName）//如果无此文件，则直接返回

return;

pBitmap=auxDIBImageLoad（strFileName）;//装入位图，并保存数据

if（pBitmap==NULL）//如果装入位图失败，则退出

exit（0）;

//生成纹理

glGenTextures（1,&textureArray[textureID]）;

//设置像素对齐格式

glPixelStorei（GL_UNPACK_ALIGNMENT,1）;

glBindTexture（GL_TEXTURE_2D,textureArray[textureID]）;

gluBuild2DMipmaps（GL_TEXTURE_2D,3,pBitmap->sizeX,pBitmap->sizeY,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE,pBitmap->data）;

glTexParameteri（GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST）;

glTexParameteri（GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR）;

if（pBitmap）//释放位图占用的资源

{

if（pBitmap->data）

{

free（pBitmap->data）;

}

free（pBitmap）;

}

}

voidChangeToFullScreen（）

{

DEVMODEdmSettings;

memset（&dmSettings,0,sizeof（dmSettings））;

if（!

EnumDisplaySettings（NULL,ENUM_CURRENT_SETTINGS,&dmSettings））

{

MessageBox（NULL,"CouldNotEnumDisplaySettings","Error",