实验六 三维变换.doc

实验六　三维变换 一、实验学时： 2学时 二、实验类型： 验证型实验 三、实验目的和要求： 1、掌握三维图形的基本几何变换 2、掌握三维图形的视图变换和投影变换。 四、实验内容： 2、下面的程序绘制的是一个简单的太阳系，其中包括一个太阳和一颗行星，它们使用线框球体绘制函数实现。当按下键盘“D”或“d”时，行星将实现自转；按下键盘“Y”或“y”时，行星将绕太阳公转。然后试着修改这段程序，实现 1) 卫星自转 2) 卫星绕行星公转。 #include windows.h #include GL/glut.h #include stdlib.h #pragma comment(lib, glut32.lib) static int year = 0, day = 0; void init(void) { glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0); glShadeModel (GL_FLAT); } void display(void) { glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT); glColor3f (1.0, 1.0, 1.0); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //使用模型视图矩阵栈保存后面的几何变换 glPushMatrix(); //保存世界坐标系到观察坐标系的变换矩阵 //glutWireSphere中第一、二、三个参数分别表示半径，经度线数、纬度线数 glutWireSphere(1.0, 20, 16); /* 绘制第一个球体，该球体不经过任何几何变换，保持静止 */ /*设定第二个球体的公转角度，注意公转相当于从先平移，再旋转， 在该例中第二个球体的实际的变换顺序为 T1*T2*T3*球体的坐标，T3*球体的坐标被首先运算， 所以在OpenGL中与变换矩阵相乘的顺序是遵循后调用者先乘。 ; */ glRotatef ((GLfloat) year, 0.0, 0.0, 1.0); // 旋转变换T1 glTranslatef (2.0, 0.0, 0.0); // 平移变换T2 glRotatef ((GLfloat) day, 0.0, 0.0, 1.0); // 旋转变换T3 glutWireSphere(0.2, 10, 8); /* 绘制出第二个球体 */ glPopMatrix(); //恢复世界坐标系到观察坐标系的变换矩阵 glutSwapBuffers(); } void reshape (int w, int h) { glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h); //使视区大小保持与窗口的显示区域大小一致 glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //使用模型视图矩阵栈 glLoadIdentity(); /* gluLookAt 函数设定了观察视点，和观察方向 函数原型：gluLookAt(GLdoble eyex,GLdouble eyey,GLdouble eyez,GLdouble centerx,GLdouble centery,GLdouble centerz,GLdouble upx,GLdouble upy,GLdouble upz); 它选取 eyex,eyey, eyez　做为原点（观察坐标系的坐标（用世界坐标系来表示的））， 然后centerx, centery,centerz　指定了观察方向（ｚ轴的反方向），　 upx,upy,upz　指定了ｙ轴的正方向的近似方向（它不一定和ｚ轴方向正交，但可以通过相关的运算，找到正交的Ｙ轴的正方向， 从而也可以找到ｘ轴的正方向．主要就是通过向量的点乘和叉乘来计算的））． 使用了gluLookAt函数，实际上是建立了从世界坐标系到观察坐标系的转换的矩阵，后面的投影变换将在观察坐标系下进行 */ gluLookAt (0.0, -5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0); glMatrixMode (GL_PROJECTION); //使用投影矩阵栈，准备设定投影矩阵 glLoadIdentity (); //初始化投影矩阵为单位矩阵 // gluPerspective函数定义视