OPENGL动画

1 1 计算机图形学实验报告 OpenGL 图形显示综合作业 一、实验目的与要求： 1．OpenGL在MFC环境下运行和图形显示； 2．建立基本的几何模型 3．光源和材料颜色设定，显示出光照效果。 4．作业要包含一个简单的动画。

二、实验原理 1、本次作业建立的几何模型描述如下：首先绘制一张桌子，然后在桌面上绘制一个小球和一个箱子，小球在平面的右端，箱子在平面的中心位置。

2、动画设计如下：用小球来撞击箱子，通过多次撞击把箱子撞到桌面下方。 3、作业中用到了图形学的知识，比如创建纹理，灯光和材料的设置，视点的设置等。

三、算法设计 1、参数说明： dz:球心的z坐标 deltaZ：球走过的路程 ball_v：球的速度 deltaZ_Box：箱子z坐标 box_v：箱子的速度 box_v_drop：箱子下落速度 deltaZ_Box_Drop：箱子下落距离 2 2 2、函数说明： void MyLight()//灯光设置 void DrawSphere() //绘制球 void DrawBox() //绘制箱子 void Display() //显示图形 void IdleFunction() //发生碰撞后箱子和球的运动

四、关键程序代码 1、void Display() { MyLight(); glClearColor(0,0,0,0); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glLoadIdentity(); gluLookAt(12,15,4,0,0,0,0,1,0); glEnable(GL_TEXTURE_2D); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture[0]); glBegin(GL_QUADS); glColor3f(0,1.0,1.0); glTexCoord2f(0.0f,1.0f);glVertex3f(-6.0f,0.0f,-6.0f); glTexCoord2f(0.0f,0.0f);glVertex3f(-6.0f,0.0f,6.0f); glTexCoord2f(1.0f,0.0f);glVertex3f(6.0f,0.0f,6.0f); glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 6.0f, 0.0f,-6.0f); glEnd();

glPushMatrix(); glTranslatef(0,-1,0); auxSolidCylinder(1 ,20); glPopMatrix(); glFlush();

DrawSphere(); DrawBox(); SwapBuffers(m_pDC->GetSafeHdc()); } 3 3 2、void MyLight() { //灯光 GLfloat ambient[]={0.4f, 0.4f, 0.4f, 0.4f}; GLfloat diffuse[]={1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f }; GLfloat position[]={6,8,10,0}; glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,ambient); //指定环境RGBA强度的光 glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,diffuse); //指定光的漫射RGBA强度 glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,position); //光源位置

glEnable(GL_LIGHTING); //启用灯源 glEnable(GL_LIGHT0); //启用0号灯

glEnable(GL_DEPTH_TEST); //启用深度测试。根据坐标的远近自动隐藏被遮住的图形 glEnable(GL_COLOR_MATERIAL); glColorMaterial(GL_FRONT,GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE); glDepthFunc(GL_LESS); }

3、void IdleFunction() { dz+=ball_v; deltaZ=dz-BALL_START; //球走过的路程 degree=deltaZ*360/(RADIUM*2*PI);

//发生碰撞 if (dz+RADIUM>deltaZ_Box-EDGE/(GLfloat)2) { box_v=BOX_V; ball_v=BALL_V_NEW; bCrash=true; } 4 4 if (box_v!=0) { deltaZ_Box+=box_v; //箱子z坐标 box_v-=BOX_V_DELTA; //箱子速度 if (box_v<=0) { box_v=0; } }

if (true==bCrash) { ball_v+=BALL_V_DELTA; if (ball_v>=0) { ball_v=0; } } //下落 if (deltaZ_Box>=6) { bDrop=true; } if (true==bCrash&&box_v==0&&false==bDrop) { bCrash=false; bDrop=false; bStart=false; deltaZ=BALL_START; ball_v=BALL_V;

} }

4、void DrawSphere() 5 5 { GLfloat mat_ambient[]={0.8f,0.8f,0.2f,1.0f}; GLfloat mat_diffuse[]={0.1f,0.5f,0.8f,1.0f}; GLfloat mat_specularp[]={1,1,1,1};

glPushMatrix(); glColor3f(1.0,1.0,1.0); glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT,mat_ambient); //材质的环境颜色 glMaterialfv(GL_FRONT,GL_DIFFUSE,mat_diffuse); //材质的散射颜色 glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specularp); //材质的镜面反射颜色 glMaterialf(GL_FRONT,GL_SHININESS,100); //镜面反射指数

glTranslatef(0,(GLfloat)RADIUM,0); //向上平移 glTranslatef(0,0,dz); glRotatef(degree,1,0,0); auxSolidSphere(RADIUM); glPopMatrix();

} //绘制箱子 5、void DrawBox() { //是否在下落 glColor3f(0.6,0.6,0.1); GLfloat mat_ambient[]={0.8,0.8,0.2,1}; GLfloat mat_diffuse[]={0.1,0.5,0.8,1}; GLfloat mat_specularp[]={1,1,1,1}; glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT,mat_ambient); //材质的环境颜色 6 6 glMaterialfv(GL_FRONT,GL_DIFFUSE,mat_diffuse); //材质的散射颜色 glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specularp); //材质的镜面反射颜色 glMaterialf(GL_FRONT,GL_SHININESS,50); //镜面反射指数

if (bDrop==false) { glPushMatrix();

glTranslatef(0,EDGE/(GLfloat)2,deltaZ_Box); auxSolidBox( EDGE,EDGE,EDGE); glPopMatrix(); } else { glPushMatrix(); degreeBox+=BOX_DEGREE_DELTA; box_v_drop-=BOX_V_DROP_DELTA; //下落速度 deltaZ_Box_Drop+=box_v_drop; glTranslatef(0,EDGE/(GLfloat)2+deltaZ_Box_Drop,deltaZ_Box); glRotatef(degreeBox,1,0,0); auxSolidBox( EDGE,EDGE,EDGE); glPopMatrix(); }

} 五、程序运行结果分析 功能：演示碰撞过程。 使用说明：运行程序，点左键可以使球撞击箱子，待球与箱子都停止后，再点左键可以再次撞击，这样撞击四次，立方体从桌面上掉下去。点右键可以使球与箱子恢复各自初始的位置。