学生实验报告模板Word格式文档下载.docx
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3.5实验结论...............................................................3
3.6参考文献...............................................................3
实验四图形的二维几何变换与裁剪................................19
4.1实验目的...............................................................3
4.2实验内容描述...........................................................3
4.3实验设计（框图加描述）.................................................3
4.4实验结果分析.................................。
4.5实验结论...............................................................3
4.6参考文献...............................................................3
实验五二维交互式图形绘制软件....................................22
5.1实验目的...............................................................3
5.2实验内容描述...........................................................3
5.3实验设计（框图加描述）.................................................3
5.4实验结果分析.................................。
5.5实验结论...............................................................3
5.6参考文献...............................................................3
指导老师评语与评定成绩
实验一VC下OpenGL绘图程序的实现
一、实验目的
1．进一步熟悉OpenGL的主要功能。
2．掌握OpenGL的绘图流程和原理。
3．掌握在VisualC++下OpenGL绘图程序的基本实现方法。
二、实验内容描述
创建一个基于MFC的SingleDocument应用程序，利用OpenGL进行图形的绘制：
1．实现OpenGL绘图环境和Windows绘图环境兼容。
2．利用OpenGL绘图函数进行一些基本图形如直线、多边形的绘制。
3．利用OpenGL设置图形的颜色。
三、实验设计（框图加描述）
1．创建工程
用AppWizard产生一个MFCEXE项目，其他默认即可。
2．将此工程所需的OpenGL文件和库加入工程
在工程菜单中，选择"
Build"
下的"
Settings"
项。
单击"
Link"
标签，选择"
General"
目录，在Object/LibraryModules的编辑框中输入"
opengl32.libglu32.libglut.libglaux.lib"
（注意，输入双引号中的内容，各个库用空格分开；
否则会出现链接错误），选择"
OK"
结束。
然后打开文件"
stdafx.h"
，加入下列头文件：
#include
<
gl\gl.h>
gl\glu.h>
3．改写OnPreCreate函数并给视图类添加成员函数和成员变量
OpenGL需要窗口加上WS_CLIPCHILDREN（创建父窗口使用的Windows风格，用于重绘时裁剪子窗口所覆盖的区域）和WS_CLIPSIBLINGS（创建子窗口使用的Windows风格，用于重绘时剪裁其他子窗口所覆盖的区域）风格。
把OnPreCreate改写成如下所示：
BOOL
COpenGLDemoView:
:
PreCreateWindow（CREATESTRUCT&
cs）
{
//
TODO:
Modify
the
Window
class
or
styles
here
by
modifying
CREATESTRUCT
cs
cs.style
|=
（WS_CLIPCHILDREN
|
WS_CLIPSIBLINGS）;
return
CView:
PreCreateWindow（cs）;
}
产生一个RC的第一步是定义窗口的像素格式。
像素格式决定窗口着所显示的图形在内存中是如何表示的。
由像素格式控制的参数包括：
颜色深度、缓冲模式和所支持的绘画接口。
在下面将有对这些参数的设置。
我们先在COpenGLDemoView的类中添加一个保护型的成员函数BOOLSetWindowPixelFormat（HDChDC）（用鼠标右键添加）和保护型的成员变量：
intm_GLPixelIndex;
并编辑其中的代码如下：
SetWindowPixelFormat（HDC
hDC）
{//定义窗口的像素格式
PIXELFORMATDESCRIPTOR
pixelDesc=
sizeof（PIXELFORMATDESCRIPTOR）,1,
PFD_DRAW_TO_WINDOW|PFD_SUPPORT_OPENGL|
PFD_DOUBLEBUFFER|PFD_SUPPORT_GDI,
PFD_TYPE_RGBA,
24,
0,0,0,0,0,0,
0,
0,0,0,0,
32,
PFD_MAIN_PLANE,
0,0,0
};
this->
m_GLPixelIndex
=
ChoosePixelFormat（hDC,&
pixelDesc）;
if（this->
m_GLPixelIndex==0）
1;
if（DescribePixelFormat（hDC,this->
m_GLPixelIndex,sizeof（PIXELFORMATDESCRIPTOR）,&
pixelDesc）==0）
FALSE;
}
if（SetPixelFormat（hDC,this->
m_GLPixelIndex,&
pixelDesc）==FALSE）
TRUE;
4．用ClassWizard添加WM_CREATE的消息处理函数OnCreate
至此，OpenGL工程的基本框架就建好了。
但如果你现在运行此工程，则它与一般的MFC程序看起来没有什么两样。
5．代码解释
PIXELFORMATDESCRIPTOR包括了定义像素格式的全部信息。
DWFlags定义了与像素格式兼容的设备和接口。
通常的OpenGL发行版本并不包括所有的标志（flag）。
wFlags能接收以下标志：
PFD_DRAW_TO_WINDOW使之能在窗口或者其他设备窗口画图；
PFD_DRAW_TO_BITMAP使之能在内存中的位图画图；
PFD_SUPPORT_GDI使之能调用GDI函数（注：
如果指定了PFD_DOUBLEBUFFER，这个选项将无效）；
PFD_SUPPORT_OpenGL使之能调用OpenGL函数；
PFD_GENERIC_FORMAT假如这种象素格式由WindowsGDI函数库或由第三方硬件设备驱动程序支持，则需指定这一项；
PFD_NEED_PALETTE告诉缓冲区是否需要调色板，本程序假设颜色是使用24或32位色，并且不会覆盖调色板；
PFD_NEED_SYSTEM_PALETTE这个标志指明缓冲区是否把系统调色板当作它自身调色板的一部分；
PFD_DOUBLEBUFFER指明使用了双缓冲区（注：
GDI不能在使用了双缓冲区的窗口中画图）；
PFD_STEREO指明左、右缓冲区是否按立体图像来组织。
PixelType定义显示颜色的方法。
PFD_TYPE_RGBA意味着每一位（bit）组代表着红、绿、蓝各分量的值。
PFD_TYPE_COLORINDEX意味着每一位组代表着在彩色查找表中的索引值。
本例都是采用了PFD_TYPE_RGBA方式。
●cColorBits定义了指定一个颜色的位数。
对RGBA来说，位数是在颜色中红、绿、蓝各分量所占的位数。
对颜色的索引值来说，指的是表中的颜色数。
●cRedBits、cGreenBits、cBlue-Bits、cAlphaBits用来表明各相应分量所使用的位数。
●cRedShift、cGreenShift、cBlue-Shift、cAlphaShift用来表明各分量从颜色开始的偏移量所占的位数。
一旦初始化完毕，可按如下方法知道与要求最相近的系统象素格式。
m_hGLPixelIndex=ChoosePixelFormat（hDC,&
ChoosePixelFormat接受两个参数：
一个是hDc，另一个是一个指向PIXELFORMATDESCRIPTOR结构的指针&
pixelDesc；
该函数返回此像素格式的索引值。
如果返回0则表示失败。
假如函数失败，我们只是把索引值设为1并用DescribePixelFormat得到像素格式描述。
假如申请一个没得到支持的像素格式，则Choose-PixelFormat将会返回与要求的像素格式最接近的一个值。
一旦得到一个像素格式的索引值和相应的描述，就可以调用SetPixelFormat设置像素格式，并且只需设置一次。
现在像素格式已经设定，下一步工作是产生绘制环境（RC）并使之成为当前绘制环境。
在COpenGLDemoView中加入一个保护型的成员函数BOOLCreateViewGLContext（HDChDC）,并加入一个保护型的成员变量HGLRCm_hGLContext；
HGLRC是一个指向renderingcontext的句柄。
CreateViewGLContext（HDC
m_hGLContext
wglCreateContext（hDC）;
m_hGLContext==NULL）
{//创建失败
if（wglMakeCurrent（hDC,this->
m_hGLContext）==FALSE）
{//选为当前RC失败
}
在OnCreate函数中调用此函数：
int
OnCreate（LPCREATESTRUCT
lpCreateStruct）
if
（CView:
OnCreate（lpCreateStruct）
==
-1）
-1;
Add
your
specialized
creation
code
here
HWND
hWnd
GetSafeHwnd（）;
HDC
hDC
GetDC（hWnd）;
SetWindowPixelFormat（hDC）==FALSE）
0;
CreateViewGLContext（hDC）==FALSE）
添加WM_DESTROY的消息处理函数Ondestroy（），使之如下所示：
void
OnDestroy（）
OnDestroy（）;
message
handler
if（wglGetCurrentContext（）!
=NULL）
wglMakeCurrent（NULL,NULL）;
m_hGLContext!
wglDeleteContext（this->
m_hGLContext）;
NULL;
最后，编辑COpenGLDemoView的构造函数，使之如下所示：
COpenGLDemoView（）
add
construction
至此已构造好框架，使程序可以利用OpenGL进行画图了。
在程序开头产生了一个RC，自始自终都使用它。
这与大多数GDI程序不同。
在GDI程序中，DC在需要时才产生，并且是画完立刻释放掉。
但产生一个RC需要很多处理器时间，因此，要想获得高性能流畅的图像和图形，最好只产生RC一次，并始终用它，直到程序结束。
CreateViewGLContex产生RC并使之成为当前RC。
WglCreateContext返回一个RC的句柄。
在调用CreateViewGLContex之前，必须用SetWindowPixelFormat（hDC）将与设备相关的像素格式设置好。
wglMakeCurrent将RC设置成当前RC。
传入此函数的DC不一定是产生RC的DC，但二者的设备句柄（DeviceContext）和像素格式必须一致。
假如在调用wglMakeforCurrent之前已有另一个RC存在，wglMakeforCurrent会冲掉旧的RC，并将新RC设置为当前RC。
另外可以用wglMakeCurrent（NULL,NULL）来消除当前RC。
要在OnDestroy中把绘制环境删除掉，但在删除RC之前，必须确定它不是当前句柄。
可通过wglGetCurrentContext来了解是否存在一个当前绘制环境。
可用wglMakeCurrent（NULL,NULL）将之去掉，之后则可以通过wglDelete-Context来删除RC了。
这时允许视类删除DC才是安全的。
注：
一般来说，使用的都是单线程的程序，产生的RC就是线程当前的RC，不需要关注上述这一点。
但如果使用的是多线程的程序，那我们就特别需要注意这一点了，否则会出现意想不到的后果。
四、实验结果分析
以上述框架为基础给出一个简单的二维图形的例子。
用Classwizard为COpenGLDemoView添加WMSIZE的消息处理函数OnSize，代码如下：
OnSize（UINT
nType,
cx,
cy）
OnSize（nType,
cy）;
GLsizei
width,height;
GLdouble
aspect;
width
cx;
height
cy;
if（cy==0）
aspect
（GLdouble）width;
else
（GLdouble）width/（GLdouble）height;
glViewport（0,0,width,height）;
glMatrixMode（GL_PROJECTION）;
glLoadIdentity（）;
gluOrtho2D（0.0,500.0*aspect,0.0,500.0）;
glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;
}
用Classwizard为COpenGLDemoView添加WM_PAINT的消息处理函数OnPaint，代码如下：
OnPaint（）
CPaintDC
dc（this）;
device
context
for
painting
Do
not
call
painting
messages
glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）;
glBegin（GL_POLYGON）;
glColor4f（1.0f,0.0f,0.0f,1.0f）;
glVertex2f（100.0f,50.0f）;
glColor4f（0.0f,1.0f,0.0f,1.0f）;
glVertex2f（450.0f,400.0f）;
glColor4f（0.0f,0.0f,1.0f,1.0f）;
glVertex2f（450.0f,50.0f）;
glEnd（）;
glFlush（）;
图1-1图形绘制效果
五、实验结论
1．如果要响应WM_SIZE消息，则一定要设置视口和矩阵模式。
2．把全部画图工作在响应WM_PAINT消息时完成。
3．产生一个绘制环境要耗费大量的CPU时间，所以最好在程序中只产生一次，直到程序结束。
4．尽量把画图命令封装在文档类中，则可在不同的视类中使用相同的文档，节省编程工作量。
5．glBegin和glEnd一定要成对出现，这之间是对图元的绘制语句。
glPushMatrix（）和glPopMatrix（）也一定要成对出现。
glPushMatrix（）把当前的矩阵拷贝到栈中。
当我们调用glPopMatrix时，最后压入栈的矩阵恢复为当前矩阵。
使用glPushMatri
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