电子科大实验3-三维图形程序设计.doc

实验报告 课程名称：三维图形设计 学　　院：计算机科学与工程 专　　业：计算机科学与技术 指导教师：周川 学生姓名： 学　　号： 实验成绩： 日　　期：　　2014　　年　　5月　　19日 电子科技大学计算机学院实验中心 电 子 科 技 大 学 实 验 报 告 一、实验三：OpenGL光照与材质编程实验 二、实验室名称：主楼A2-412 实验时间：2014年5月19日 三、实验目的： 1、理解OpenGL光照模型的相关原理，掌握与光照参数和对象材质设置相关的OpenGL API函数的用法，熟悉光照与材质参数设置的基本技巧； 2、理解OpenGL混合（融合）的基本原理，掌握与混合相关的OpenGL API函数的用法。 四、实验原理： 1. openGL图形编程技术原理 2. 选择与拾取、光照与材质、混合与透明、纹理贴图、菜单。 五、实验内容： （一）编程任务1——绘制一个具有光照的房间 建立光照场景并为场景中的几何对象设置材质属性——void CreateWorld() 四面墙壁 void CreateWall() 屋顶 void CreateCeiling() 地板 void CreateGround() 一个圆锥体和一个球体 void CreateFurnishings() 在房间中创建并放置两个光源 void CreateLightAndProxy(void) 一个是点光源 一个是聚光灯； 为光源创建代理几何体（Proxy），可以通过鼠标拖动光源代理来交互式的移动光源； 绘制场景 ——void DrawWorld(void) 绘制四面墙壁 void DrawWall() 绘制屋顶 void DrawCeiling() 绘制地板 void DrawGround() 绘制屋内物品 void DrawFurnishings() 绘制光源代理 voidDrawLightProxy() 其它要求： 1、可交互式移动光源； 2、可用右键菜单交互式的开启或关闭场景光照； 3、可利用键盘快捷键调整球的材质属性，如辉度系数（GL_SHININESS）等。分析材质是如何影响几何对象的光照效果的。 （二）编程任务2——绘制一个具有地板反光效果的房间 利用OpenGL混合功能可以模拟地板反光效果，这需要将地板和场景中其它物体分开处理，其基本思路如下： 1、首先以上下颠倒的方式来绘制出地板镜像场景(即沿着地板面将光源和场景进行镜像)； 2、接者利用混合在上述镜像场景之上绘制出半透明的地板； 3、最后以正常的光源和场景位置来绘制场景。 参考代码如下： 六、实验器材（设备、元器件）： 电脑型号 戴尔 System Inspiron N4110 笔记本电脑 操作系统 Windows 8 专业版 64位 ( DirectX 11 ) 软件环境 Microsoft Visual Studio Express 2012 for Windows Desktop OpenGL Glut3.7 七、实验步骤： 1.做出具有两个光照的房间 2.利用拾取做出交互的光照代理 3.做出其他相关附加需求如菜单 4.利用透明与变换做出反光地板 八、实验数据及结果分析： （一）交互光照房间 1. 代码： #includegl/glut.h #includestdio.h #define W 500//窗口宽 #define H 500//窗口高 #define D 50.0//因为鼠标移动数据太大，而世界坐标设定得太小，所以用D将鼠标移动增量进行缩小映射 int hits,hitx,hity;//命中次数、坐标 GLint viewport[4]; GLuint selectBuf[512]; //材质属性结构定义 typedef struct matattr{ GLfloat ambient[4]; GLfloat diffuse[4]; GLfloat specular[4]; GLfloat shininess; }matattr; //各种材质数据设置 matattr ball={ {0.2,0.3,0.3,1.0}, {0.3,0.3,0.85,1.0}, {0.5,0.5,0.81,1.0}, 50.0 }; matattr cone={ {0.3,0.0,0.0,1.0}, {0.6,0.0,0.0,1.0}, {0.8,0.6,0.6,1.0}, 50.0 }; matattr wall={ {0.2,0.5,0.5,1.0}, {0.2,0.5,0.5,1.0}, {0.9,0.9,0.9,1.0}, 100.0 }; matattr ceiling=