计算机图形学 实验六西南交大_计算机图形学实验六
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学号：姓名：班级：
计算机图形学
实验报告
2016年6月日
实验名称：三维交互式图形程序设计
一、实验目的：
1）掌握真实感图形生成的基本原理，如消隐、光照、材质等知识； 2）学习使用OpenGL、GLUT等生成基本图形，如球体、正方体、茶壶等；
3）学习使用OpenGL生成各种光源：点光源、平行光、聚光灯等； 4）学习使用OpenGL设置绘制对象的颜色、材质；
5）进一步熟悉OpenGL图形变换技术：几何变换、视图变换、观察变换等：
（1）对模型实现各种几何变换（测试代码保留在程序中），包括对 glLoadMatrix、glMultMatrix、glTranslate、glRotate、glScale 等的使用；
（2）视口变换，测试不同大小的视口 glViewport ；
（3）投影变换，要对对平行投影与透视投影分别测试，使用不同的观察体参数，观察效果
二、实验任务：
1）使用MFC AppWizard 建立一个SDI 程序，根据参考资料2 和3 中的步骤设置OpenGL 图形绘制环境。增加绘制如下表图形（选择其中任意一个，注意模型坐标系的选择和顶点坐标的计算）、球体或茶壶等（使用glut 函数）。环境中创建点光源、平行光、聚光灯（可利用对话框输入参数创建）、设置所绘制对象的材质，呈现出塑料、金属等材质特性。对光源的位置、方向、类型进行控制，改变材质参数，观察效果（测试代码保留在程序中）；
三．实验过程： 1.观察参数的设置
glViewport(0.0, 0.0, width, height)//视口大小设置 gluLookAt(0,0,10,0,0,0,0,1,0);//观察点设置，参数分别为观察点位置，向哪点（何处）观察，上方向的定义 2.投影变换
glOrtho(-15.0*aspect, 15.0*aspect,-15.0,15.0,1,100);//平行投影，参数是投影面大小和投影的物体距离范围
gluPerspective(45,aspect, 1, 100.0);//透视投影，参数为视角，长宽比，投影距离范围 3.几何变换
glLoadMatrixf(a);//设置当前矩阵为a glTranslatef(2,0,0);//当前矩阵*偏移矩阵 glRotatef(45, 0.0, 0.0, 0.0);//旋转
glScalef(m_scalX,m_scalY,m_scalZ);//当前矩阵*比例矩阵 4.光源参数的设置
glLightfv(GL_LIGHT0, Type, vlight);//light为float数组 glLightf(GL_LIGHT0, Type, light);//light为float Type=GL_LIGHT0, GL_AMBIENT //环境光 Type=GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE
//漫反射 Type=GL_LIGHT0, GL_SPECULAR //镜面光 Type=GL_POSITION
//光源位置 Type=GL_CONSTANT_ATTENUATION //常数衰减因 Type=GL_LINEAR_ATTENUATION //线性衰减因子 Type=GL_QUADRATIC_ATTENUATION //二次衰减因子 Type=GL_SPOT_DIRECTION
//聚光方向矢量 Type=GL_SPOT_EXPONENT
//聚光指数 Type=GL_SPOT_CUTOFF
//聚光截止角 光源类型控制
平行光源::设置AMBIENT，DIFFUSE，SPECULAR，GL_POSITION4个参数。其中GL_POSITION第4个参数为0，表示距离无限远
点光源：平行光源基础上添加常数衰减，因线性衰减因子，二次衰减因，其中GL_POSITION第4个参数为1 表示光源位置为确切位置，聚光灯光源 ：在点光源基础上添加聚光方向矢量，聚光截止角，聚光指数
本实验使用了3个光源，分别作为平行光源，点光源和聚光灯光源，通过不同菜单选择在输入参数的同时启用不同的光源，以达到光源控制的效果
四．实验结果
原图：
材质选择：
光源基本参数设置
设置聚光灯光源（位置，方向，聚光指数，聚光截止角，衰减因子）
聚光衰减属性（聚光灯）
五．实验体会
通过此次实验，基本掌握了真实图形生成的基本原理，对于3D图新的材质变换，光源变换等有了更深层次的理解。初步学习并掌握了几何变换、视图变换、观察变换等。对于对话框、组建的设置更是理解的透彻。深入掌握了课堂上的些许知识。但对于之后的图形学设计，还是有很多的不足之处。所以，需要继续努力，掌握更多的图形设计学习。
