Opengl实验报告及源代码实验五 几何变换(word文档良心出品)

实验报告

学生姓名：学号：专业班级：

实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：2018.11 实验成绩：

一、实验名称

实验五几何变换

二、实验内容

1.编写程序绘制若干三维物体，将其放置在场景的不同位置，并让物体绕自身的某条

轴做旋转运动；

2.编写一个可在三维场景中自由移动和改变观察方向的摄像机，利用键盘和鼠标控制

摄像机实现三维场景的动态漫游。

三、实验目的

1.了解缩放、平移和旋转等模型变换的实现原理，掌握模型变换矩阵的使用方法，能

够利用模型变换建立三维场景；

2.了解视点变换的实现原理，掌握视点变换与摄像机功能的具体关系和利用视点变换

矩阵构造摄像机的具体方法。

3.了解投影变换和视口变换的实现原理，掌握投影变换与视口变换在场景缩放和显示

中的作用。

四、实验步骤

1.建立立方体几何模型。定义立方体顶点的位置坐标和纹理坐标，设置不同立方体在

世界坐标系中的位置。

// Set up vertex data and attribute pointers

GLfloat vertices[] = {

-0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f,

0.5f, -0.5f, -0.5f, 1.0f, 0.0f,

0.5f, 0.5f, -0.5f, 1.0f, 1.0f,

0.5f, 0.5f, -0.5f, 1.0f, 1.0f,

-0.5f, 0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f,

-0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f,

-0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.0f, 0.0f,

0.5f, -0.5f, 0.5f, 1.0f, 0.0f,

0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f, 1.0f,

0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f, 1.0f,

-0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f,

-0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.0f, 0.0f,

-0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f, 0.0f,

-0.5f, 0.5f, -0.5f, 1.0f, 1.0f,

-0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f,

-0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f,

-0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.0f, 0.0f,

-0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f, 0.0f,

0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f, 0.0f,

0.5f, 0.5f, -0.5f, 1.0f, 1.0f,

0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f,

0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f,

0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.0f, 0.0f,

0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f, 0.0f,

-0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f,

0.5f, -0.5f, -0.5f, 1.0f, 1.0f,

0.5f, -0.5f, 0.5f, 1.0f, 0.0f,

0.5f, -0.5f, 0.5f, 1.0f, 0.0f,

-0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.0f, 0.0f,

-0.5f, -0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f,

-0.5f, 0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f,

0.5f, 0.5f, -0.5f, 1.0f, 1.0f,

0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f, 0.0f,

0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f, 0.0f,

-0.5f, 0.5f, 0.5f, 0.0f, 0.0f,

-0.5f, 0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f };

// World space positions of our cubes glm::vec3 cubePositions[] = {

glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f),

glm::vec3(2.0f, 5.0f, -15.0f),

glm::vec3(-1.5f, -2.2f, -2.5f),

glm::vec3(-3.8f, -2.0f, -12.3f),

glm::vec3(2.4f, -0.4f, -3.5f),

glm::vec3(-1.7f, 3.0f, -7.5f),

glm::vec3(1.3f, -2.0f, -2.5f),

glm::vec3(1.5f, 2.0f, -2.5f),

glm::vec3(1.5f, 0.2f, -1.5f),

glm::vec3(-1.3f, 1.0f, -1.5f)

};

2.加载立方体模型的顶点数据。建立VAO、VBO 对象变量，编写顶点数据加载函数，

组织并加装几何模型的数据。

GLuint VBO, VAO;

glGenVertexArrays(1, &VAO);

glGenBuffers(1, &VBO);

glBindVertexArray(VAO);

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);

glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

// Position attribute

glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 5 * sizeof(GLfloat), (GLvoid*)0);

glEnableVertexAttribArray(0);

// TexCoord attribute

glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 5 * sizeof(GLfloat), (GLvoid*)(3 * sizeof(GLfloat)));

glEnableVertexAttribArray(2);

glBindVertexArray(0); // Unbind VAO

3.加载纹理图像并生成纹理对象。编写纹理加装函数，创建纹理对象、设置纹理属性、

加装纹理图像生成2D纹理。

// Load and create a texture

GLuint texture1;

GLuint texture2;

// ====================

// Texture 1

// ====================

glGenTextures(1, &texture1);

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture1);

// All upcoming GL_TEXTURE_2D operations now have effect on our texture object

// Set our texture parameters

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);

// Set texture wrapping to GL_REPEAT

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);

// Set texture filtering

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

// Load, create texture and generate mipmaps

int width, height;

unsigned char* image = SOIL_load_image("wall.jpg", &width, &height, 0, SOIL_LOAD_RGB);