计算机图形学 光照及纹理报告

《计算机图形学》综合训练项目报告

关键代码及界面展示1.源代码

//头文件

#ifndef GLWIDGET_H

#define GLWIDGET_H

#include

#include

class GLWidget : public QGLWidget

{

Q_OBJECT

public:

explicit GLWidget(QGLWidget *parent = 0);

~GLWidget();

protected:

void initializeGL();

void paintGL();

void resizeGL(int width, int height);

void keyPressEvent(QKeyEvent *e);

void loadTextures();

bool fullscreen;

GLuint texture[3];

private:

float rotate_angle;

float zoom;

float rotate_speed;

int filter;

bool light;

bool blend;

};

#endif // GLWIDGET_H

//主函数

#include "glwidget.h"

#include

#include

#include

#include

int main(int argc, char *argv[])

{

QApplication a(argc, argv);

GLWidget w;

w.show();

return a.exec();

}

//程序主要代码

void GLWidget::initializeGL()

{

setGeometry(300, 150, 500, 500);//设置窗口初始位置和大小

loadTextures();

glEnable(GL_TEXTURE_2D);//允许采用2D纹理技术

glShadeModel(GL_SMOOTH);//设置阴影平滑模式

glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0);//改变窗口的背景颜色，不过我这里貌似设置后并没有什么效果

glClearDepth(1.0);//设置深度缓存

glEnable(GL_DEPTH_TEST);//允许深度测试

glDepthFunc(GL_LEQUAL);//设置深度测试类型

glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);//进行透视校正

/*opengl中支持8个光源，即GL_LIGHT0~GL_LIGHT7*/

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, light_ambient);//指定光源1的环境光参数

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, light_diffuse);//指定光源1的漫射光参数

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, light_position);//指定光源1的位置glEnable(GL_LIGHT1);//允许光源1的使用

// glEnable(GL_LIGHTING);//我们还需要启动总光源开关,默认的时候不开，后面的L键来控制开启和关闭

glColor4f(1.0, 1.0, 1.0, 0.5);//后面的步骤都是以全亮绘制物体，并且50%的透明度

glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE);

}

void GLWidget::paintGL()

{

//glClear()函数在这里就是对initializeGL()函数中设置的颜色和缓存深度等起作用

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

/*下面开始画立方体,并对其进行纹理映射*/

glLoadIdentity();

glTranslatef(0.0, 0.0, zoom);

glRotatef(rotate_angle, -0.4f, 0.4f, -1.0f);

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[filter]);//这句代码一定要，因为在initializeGL()函数中已绑定一个固定的纹理目标了

glBegin(GL_QUADS);

//上顶面

glNormal3f(0.0, 1.0, 0.0);//该函数指定是法线的方向为向量(x, y, z)方向，在

使用光源且对空间物体进行纹理映射时，每个面都需要指定其法线的方向，否则会出现各种意外的结果。

glTexCoord2f(0.0, 1.0);//将2D的纹理坐标映射到3D的空间物体表面上glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f);

glTexCoord2f(0.0, 0.0);

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 0.0);

glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 1.0);

glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f);

//下顶面

glNormal3f(0.0, -1.0, 0.0);

glTexCoord2f(0.0, 1.0);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);

glTexCoord2f(0.0, 0.0);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 0.0);

glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 1.0);

glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f);

//正前面

glNormal3f(0.0, 0.0, 1.0);

glTexCoord2f(0.0, 1.0);

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(0.0, 0.0);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 0.0);

glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 1.0);

glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);

//右侧面

glNormal3f(1.0, 0.0, 0.0);

glTexCoord2f(0.0, 1.0);

glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(0.0, 0.0);

glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 0.0);

glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 1.0);

glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f);

//背后面

glNormal3f(0.0, 0.0, -1.0);

glTexCoord2f(0.0, 1.0);

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f);

glTexCoord2f(0.0, 0.0);

glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 0.0);

glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 1.0);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);

//左侧面

glNormal3f(-1.0, 0.0, 0.0);

glTexCoord2f(0.0, 1.0);

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f);

glTexCoord2f(0.0, 0.0);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 0.0);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);

glTexCoord2f(1.0, 1.0);

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);

glEnd();

rotate_angle += rotate_speed;

}

void GLWidget::resizeGL(int width, int height)

{

if(0 == height)

height = 1;//防止一条边为0

glViewport(0, 0, (GLint)width, (GLint)height);//重置当前视口，本身不是重置窗口的，只不过是这里被Qt给封装好了

glMatrixMode(GL_PROJECTION);//选择投影矩阵

glLoadIdentity();//重置选择好的投影矩阵

gluPerspective(45.0, (GLfloat)width/(GLfloat)height, 0.1, 100.0);//建立透视投影矩阵

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//以下2句和上面出现的解释一样

glLoadIdentity();

}

void GLWidget::keyPressEvent(QKeyEvent *e)

{

switch(e->key())

{

/*L键位开启光照的开关*/

case Qt::Key_L:

light = !light;

if(!light)

glDisable(GL_LIGHTING);

glEnable(GL_LIGHTING);

updateGL();

break;

/*B键位选择是否采用色彩融合*/

case Qt::Key_B:

blend = !blend;

if(blend)

{

glEnable(GL_BLEND);

glDisable(GL_DEPTH_TEST);

}

else

{

glDisable(GL_BLEND);

glEnable(GL_DEPTH_TEST);

}

updateGL();

break;

/*F键位选择纹理滤波的方式*/

case Qt::Key_F:

filter += 1;

if(filter > 2)

filter = 0;

updateGL();

break;

/*PageUp键为将木箱移到屏幕内部方向*/ case Qt::Key_PageUp:

zoom -= 0.2;

updateGL();

break;

/*PageDown键为将木箱移到屏幕外部方向*/ case Qt::Key_PageDown:

zoom += 0.2;

updateGL();

break;

/*Up键为加快立方体旋转的速度*/

case Qt::Key_Up:

rotate_speed += 1.0;

updateGL();

break;

/*Down键为减慢立方体旋转的速度*/

case Qt::Key_Down:

rotate_speed -= 1.0;

updateGL();

/*F1键为全屏和普通屏显示切换键*/

case Qt::Key_F1:

fullscreen = !fullscreen;

if(fullscreen)

showFullScreen();

else

{

setGeometry(300, 150, 500, 500);

showNormal();

}

updateGL();

break;

/*Ese为退出程序键*/

case Qt::Key_Escape:

close();

}

}

/*加载纹理*/

void GLWidget::loadTextures()

{

QImage tex, buf;

if(!buf.load(":resources/c.jpg"))

// if(!buf.load(":resources/c.jpg"))

{

qWarning("Cannot open the image...");

QImage dummy(128, 128, QImage::Format_RGB32);//当没找到所需打开的图片时，创建一副128*128大小，深度为32位的位图

dummy.fill(Qt::green);

buf = dummy;

}

tex = convertToGLFormat(buf);//将Qt图片的格式buf转换成opengl的图片格式tex

glGenTextures(3, &texture[0]);//开辟3个纹理内存，索引指向texture[0] /*建立第一个纹理*/

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, tex.width(), tex.height(), 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, tex.bits());

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);

/*建立第二个纹理*/

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[1]);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, tex.width(), tex.height(), 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, tex.bits());

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

/*建立第三个纹理*/

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[2]);

gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, GL_RGB, tex.width(), tex.height(), GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, tex.bits());

//该函数对所加载的纹理像素没有要求是2的n次方，可以是任意的像素glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);

//mipmap方式是当物体很远时，也能保留很好的细节，所以它的运算量很大，速度很慢，这里GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST是混合使用

}

2.界面展示