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1、使用OpenGL画球体实验报告 实验名称 使用OpenGL画球体 实验时间 年 月 日 专业班级 学 号 姓 名 成 绩 教师评语： 一、 实验目的 1、了解并学习open GL的编程； 2、掌握在open GL生成图形的基本思想和基本步骤； 3、使用open GL具体生成简单的三维立体图形； 二、 实验原理 简单的说，该实验就是使用数学函数与OpenGL库中的函数实现图形的生成，比如生成球的函数为x=sin(thetar)*cos(phir); y=cos(thetar)*cos(phir); z=sin(phir); 之后在对thetar的值进行定义，使其在某一范围内变化。然后面的集合就生
2、成了我们所需要的球体，但是该实验没有进行光照和材质的设定，所以看起来并不像一个立体的球体形状。其间还需要对OpenGL的编程原理和其所包含的库比较了解。 OpenGL核心库：Windows: OpenGL32。大多数Unix/Linux系统：GL库(libGL.a) OpenGL实用库(Utility Library, GLU)：利用OpenGL核心库提供一些功能，从而避免重复编写代码，与窗口系统的连接 OpenGL实用工具库，提供所有窗口系统的共同功能，打开窗口，从鼠标和键盘获取输入，弹出菜单，事件驱动。代码可以在平台间移植，但是GLUT缺乏在特定平台上优秀工具包所具有的功能滚动条。 函数的
3、功能glVertex3f(x, y, z)，属于GL库参数个数，x, y, z为float。在glVertex3fv(p)中注意每部分的大小写，p为指向float的指针。 绝大多数常数采用define在头文件gl.h, glu.h和glut.h中定义。注意#include 会自动包含其它两个头文件。例如：glBegin(GL_POLYGON);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);在头文件中也定义了OpenGL数据类型：GLfloat, GLdouble, 关于最初建立文件的步骤 创建一个win32 console application类型的workspace文件，创建一
4、个C/C+文件，包含前面的代码，并把这个文件插入到workspace文件中进入菜单Project Settings, 选择Link标签，在Object/library modules文本框中加上opengl32.lib, glu32.lib, glut32.lib, 注意用空格分开，然后编写程序。 三、 实验内容 基于OpenGL工作环境绘制一个三维球体。 四、 实验步骤 1.点击文件新建，弹出窗口，选择win32 console application，创建工作站。2.在想要创建的控制台程序中，选择“一个“Hello,world!”程序” 3.点击完成，完成工作站的创建。 4.在FileVi
5、ew中找到Source File目录下的球.cpp,双击打开。 5.将老师给的程序复制到此cpp文件中。 6.把glut-3.7.6-bin文件夹下面的glut32.dll文件放到C:WINDOWSsystem32或者是C:WINDOWSsystem路径下，将glut.h文件放到C:Program FilesMirosoft Visul studioVC98includeGL目录下,将glut32.lib文件放到C:Program FilesMirosoft Visul studiolib目录下。以上是实验室中的目录途径。在我自己的电脑上，因为VC+被我安装在F盘，所以将glut.h文件和gl
6、ut32.lib所放的路径有所改变。总之，这两个文件是放在VC+的安装目录下的Mirosoft Visul studioVC98includeGL目录和Mirosoft Visul studiolib目录中。 7.在C+页面中，进入工程属性，出现以下弹框： 8.在连接对象/库模块的最后输入：glut32.dll，glut32.lib。 9.完成上述步骤之后，编译连接实验程序的代码，看是否有错误。如有错误，改正；如没有错误，就运行看看。 10.上图为最后结果运行出来的球，看不出是不是立体的。 四、程序代码： 主代码： / 画球体.cpp : Defines the entry point for
7、 the console application. / #include stdafx.h #include stdio.h #include math.h #include glglut.h void display double phi,phir,phi20,phir20; double c,c80,z,x,y,theta,thetar; double M_PI=3.1415926; c=M_PI/180.0;/角度转换为弧度，M_PI=3.14159. for(phi=-180.0;phi=80.0;phi+=20.0) phir=c*phi; phi20=c*(phi+20); glB
8、egin(GL_QUAD_STRIP); for(theta=-180.0;theta=180.0;theta+=20.0) thetar=c*theta; x=sin(thetar)*cos(phir); y=cos(thetar)*cos(phir); z=sin(phir); glVertex3d(x,y,z); x=sin(thetar)*cos(phir20); y=cos(thetar)*cos(phir20); z=sin(phir20); glVertex3d(x,y,z); glEnd; glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); glVertex3d(0.0,0.0
9、,1.0); c=M_PI/180.0; c80=c*80.0; z=sin(c80); for(theta=-180.0;theta=180.0;theta+=20.0) thetar=c*thetar; x=sin(thetar)*cos(c80); y=sin(thetar)*cos(c80); glVertex3d(x,y,z); glEnd; glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); glVertex3d(0.0,0.0,-1.0); z=-sin(c80); for(theta=-180.0;theta=180.0;theta+=20.0) thetar=c*thetar
10、; x=sin(thetar)*cos(c80); y=sin(thetar)*cos(c80); glVertex3d(x,y,z); glEnd; glFlush; void init glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0); / Set the clear color to black / Specify the boundaries of the viewing window glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity; gluOrtho2D(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0); / The para are
11、: (left, right, bottom, top) glMatrixMode(GL_MODELVIEW); int main( int argc, char *argv) glutInit( &argc, argv); glutInitWindowPosition( 200, 100); glutCreateWindow(Green Triangle); glutDisplayFunc(display); init; glutMainLoop; return 0; 五、 实验结果分析与总结 经过这次实验，使我进一步加深了对OpenGL的使用。在之前的OpenGL学习中，我知道了应该如何有
12、效的使用OpenGL的库函数。 本次实验的过程中，需要对如下的一些变量进行定义：“double phi,phir,phi20,phir20; double c,c80,z,x,y,theta,thetar; double M_PI=3.1415926;”只有定义了这些，实验中所用到的字符才能够被使用。同时，在定义头文件的过程中，我们也增加了“#include stdio.h”和“#include math.h”两个。只有这样，才能够保证试验程序中的数值计算公式被引用，才能够正常完成程序。同时OpenGl的库文件、注册表和需要放在win32之下的文件也必须按要求存放。 经过本次的实验，使我更加了解了OpenGl的工作原理。虽然这只是一个很简单的实验，但是它让我明白了在使用OpenGL绘制图形时的一般方法和格式。
