opengl机器人纹理

opengl机器人纹理
opengl机器人纹理

opengl 机器人纹理

#include <glut.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <stdlib.h>

#include <math.h>

static GLfloat xRot = 0.0f;

static GLfloat yRot = 0.0f;

//是否停止转动

bool IsStop=false;

//光照使用光源

GLfloat lightPos[] = { 1.0f, 0.0f, -1.0f, 0.0f };

GLfloat specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f};//反射光

GLfloat specref[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };//a

GLfloat ambientLight[] = { 0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f};//环绕光GLfloat spotDir[] = { 0.0f, 0.0f, -1.0f };

GLboolean bEdgeFlag = TRUE;

void showText(void);

void resetPerspectiveProjection() ;

void setOrthographicProjection() ;

void Something();

void renderBitmapString(float x, float y, void *font,char *string); //设置背景

void SetupRC(void)

{

glEnable(GL_CULL_FACE);

glEnable(GL_LIGHTING);

glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, ambientLight); glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,ambientLight);

glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,specular);

glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPos);

glLightf(GL_LIGHT0,GL_SPOT_CUTOFF,30.0f);

glLightf(GL_LIGHT0,GL_SPOT_EXPONENT,20.0f);

glEnable(GL_LIGHT0);

glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);

glColorMaterial(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE); glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR,specref); glMateriali(GL_FRONT, GL_SHININESS,8);

glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f );

}

void display(void)

{

glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glShadeModel(GL_SMOOTH);

if (IsStop==false)

{

turn = (turn - 5) % 360;

if (forward<2)

{

turn1=turn;

forward = forward -0.04*sin((GLfloat)turn1/360*3.14*2); z=z-0.05*cos((GLfloat)turn1/360*3.14*2);

if(tag==0){

shoulder1 = (shoulder1 + 1);

shoulder2 = (shoulder2 - 1);

if(shoulder1>=0){elbow=elbow-1.2;}

else{elbow=elbow+1.2;}

}

else

{

shoulder1 = (shoulder1 - 1);

shoulder2 = (shoulder2 + 1);

if(shoulder1>=0){elbow=elbow+1.25;}

else{elbow=elbow-1.2;}

}

if(shoulder1>30){

tag=1;

}

if(shoulder1<-30){

tag=0;

}

}else

{

turn1=turn;

forward = forward +0.04*sin((GLfloat)turn1/360*3.14*2); z=z+0.05*cos((GLfloat)turn1/360*3.14*2);

if(tag==0){

shoulder1 = (shoulder1 - 1);

shoulder2 = (shoulder2 + 1);

}

else

{

shoulder1 = (shoulder1 + 1);

shoulder2 = (shoulder2 - 1);

}

if(shoulder1>30)

{

tag=0;

}

if(shoulder1<-30)

{

tag=1;

}

}

}

//

glBegin(GL_QUADS);

glColor3ub(0,32,0);

glVertex3f(8.0f, -3.0f, -4.0f);

glVertex3f(-8.0f, -3.0f, -4.0f);

glColor3ub(0,255,0);

glVertex3f(-8.0f, -3.0f, 4.0f);

glVertex3f(8.0f, -3.0f, 4.0f);

glEnd();

//机器人运动

glPushMatrix();

glTranslatef (forward,0.0,z); //前进

glRotatef ((GLfloat) turn, 0.0, 1.0, 0.0);

Something();

glTranslatef (0.375,0.0, 0.0);//提起右大腿

glRotatef ((GLfloat) shoulder

2, 1.0, 0.0, 0.0); glPushMatrix();

glRotatef(yRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);

glRotatef(xRot, 1.0f, 0.0f, 0.0f);

glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPos); glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPOT_DIRECTION,spotDir); //画一个光源

glColor3ub(255,0,0);

glTranslatef(lightPos[0],lightPos[1],lightPos[2]); glutSolidCone(0.3f,0.3f,10,10);

glPushAttrib(GL_LIGHTING_BIT);

glDisable(GL_LIGHTING);

glColor3ub(255,255,0);

glutSolidSphere(0.1f,10.0f,10);

glPopAttrib();

glPopMatrix();

glTranslatef (0.0, -0.5, 0.0);

glColor3f(0.8,1.0,0.2);

glPushMatrix();

glScalef (0.5, 1.0, 0.5);

glutSolidCube(1.0);

glPopMatrix();

glTranslatef (0.0, -0.5, 0.0);//提起右小腿glRotatef ((GLfloat) elbow, 1.0, 0.0, 0.0); glTranslatef (0.0, -0.5, 0.0);

glColor3f(0.5,0.1,0.8);

glPushMatrix();

glScalef (0.5, 1.0, 0.5);

glutSolidCube(1.0);

glPopMatrix();

glTranslatef (0.0, -0.5, -0.1);//右脚

glColor3f(0.5,0.2,1.0);

glPushMatrix();

glScalef (0.5, 0.1, 0.7);

glutSolidCube(1.0);

glPopMatrix();

glPopMatrix ();

glPushMatrix();

glTranslatef (forward,0.0,z);

glRotatef ((GLfloat) turn, 0.0, 1.0, 0.0);

glTranslatef (-0.375, 0.0, 0.0);//左大腿glRotatef ((GLfloat) shoulder1, 1.0, 0.0, 0.0); glTranslatef (0.0, -0.5, 0.0);

glColor3f(0.8,1.0,0.2);

glPushMatrix();

glScalef (0.5, 1.0, 0.5);

glutSolidCube(1.0);

glPopMatrix();

glTranslatef (0.0, -0.5, 0.0);//左小腿glRotatef ((GLfloat) elbow, 1.0, 0.0, 0.0); glTranslatef (0.0, -0.5, 0.0);

glColor3f(0.5,0.1,0.8);

glPushMatrix();

glScalef (0.5, 1.0, 0.5);//缩放四方体glutSolidCube(1.0);//画四方体glPopMatrix();

glTranslatef (0.0, -0.5, -0.1);//左脚

glColor3f(0.5,0.2,1.0);

glPushMatrix();

glScalef (0.5, 0.1, 0.7);

glutSolidCube(1.0);

glPopMatrix();

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslatef (forward,0.0,z);

glRotatef ((GLfloat) turn, 0.0, 1.0, 0.0);

glTranslatef (0.0, 1.0, 0.0);//躯干

glColor3f(0.5,0.5,1.0);

glScalef (1.4, 2.0, 0.5);

glutSolidCube(1.0);

glPopMatrix();

glTranslatef (0.0, 1.25, 0.0);//头

glColor3f(1.0,0.3,0.2);

glPushMatrix();

glScalef (0.5, 0.5, 0.5);

glutSolidCube(1.0);

glPopMatrix();

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTr

anslatef (forward,0.0,z); glRotatef ((GLfloat) turn, 0.0, 1.0, 0.0); glTranslatef (0.85, 1.75, 0.0);//右臂

glRotatef ((GLfloat) shoulder1, 1.0, 0.0, 0.0); glTranslatef (0.0, -0.5, 0.0);

glColor3f(1.0,0.0,1.0);

glPushMatrix();

glScalef (0.3, 1.3, 0.4);

glutSolidCube(1.0);

glPopMatrix();

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslatef (forward,0.0,z);

glRotatef ((GLfloat) turn, 0.0, 1.0, 0.0); glTranslatef (-0.85, 1.75, 0.0);//左臂

glRotatef ((GLfloat) shoulder2, 1.0, 0.0, 0.0); glTranslatef (0.0, -0.5, 0.0);

glColor3f(1.0,0.0,1.0);

glScalef (0.3, 1.3, 0.4);

glutSolidCube(1.0);

glPopMatrix();

glPopMatrix();

glutSwapBuffers();

}

//随便画一些小东西

void Something()

{

glPushMatrix();

glRotatef(xRot, 1.0f, 0.0f, 0.0f);

glRotatef(yRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);

glTranslatef(0,-3.5f,0);

glutWireSphere(2.0f,50,50);

glutWireTorus(0.3f, 1.0f,50,50);

glutWireCone(0.30f, 1.1f, 20, 20);

glPopMatrix();

}

void renderBitmapString(float x, float y, void *font,char *string) {

char *c;

glRasterPos2f(x, y);

for (c=string; *c != '\0'; c++) { glutBitmapCharacter(font, *c);

}

}

void reshape (int w1, int h1)

{

w=w1;

h=h1;

glViewport (0, 0, (GLsizei) w1, (GLsizei) h1);

glMatrixMode (GL_PROJECTION);

glLoadIdentity ();

gluPerspective(65.0, (GLfloat) w1/(GLfloat) h1, 1.0, 20.0); glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

glLoadIdentity();

glTranslatef (0.0, 0.0, -8.0);

}

void keyboard (unsigned char key, int x, int y)

{

switch (key) {

case 'w': //向后走

turn1=turn;

forward = forward -0.04*sin((GLfloat)turn1/360*3.14*2); z=z-0.05*cos((GLfloat)turn1/360*3.14*2);

if(tag==0){

shoulder1 = (shoulder1 + 1);

shoulder2 = (shoulder2 - 1);

if(shoulder1>=0){elbow=elbow-1.2;}

else{elbow=elbow+1.2;}

}

else

{

shoulder1 = (shoulder1 - 1);

shoulder2 = (shoulder2 + 1);

if(shoulder1>=0){elbow=elbow+1.25;}

else{elbow=elbow-1.2;}

}

if(shoulder1>30){

tag=1;

}

if(shoulder1<-30){

tag=0;

}

IsStop=true;

glutPostRedisplay();

break;

case 's': //向前走

turn1=turn;

forward = forward +0.04*sin((GLfloat)turn1/360*3.14*2); z=z+0.05*cos((GLfloat)turn1/360*3.14*2);

if(tag==0){

shoulder1 = (shoulder1 - 1);

shoulder2 = (shoulder2

+ 1);

}

else

{

shoulder1 = (shoulder1 + 1); shoulder2 = (shoulder2 - 1);

}

if(shoulder1>30){

tag=0;

}

if(shoulder1<-30){

tag=1;

}

IsStop=true; glutPostRedisplay();

break;

case 'd'://右转

turn = (turn - 5) % 360; glutPostRedisplay();

IsStop=true;

break;

case 'a'://左转

turn = (turn + 5) % 360; glutPostRedisplay();

IsStop=true;

break;

case 'l':

shoulder1 = (shoulder1 + 2) % 360; shoulder2 = (shoulder2 - 4) % 360; glutPostRedisplay();

IsStop=true;

break;

case 'L':

shoulder1 = (shoulder1 - 5) % 360; shoulder2 = (shoulder2 + 10) % 360; glutPostRedisplay();

IsStop=true;

break;

case 'P':

IsStop=false;

break;

case 'p':

IsStop=false;

break;

case 27:

exit(0);

break;

default:

break;

}

}

//设置视觉角度

void setOrthographicProjection()

{

glMatrixMode(GL_PROJECTION); glPushMatrix();

glLoadIdentity();

gluOrtho2D(0, w, 0, h);

glScalef(1, -1, 1);

glTranslatef(0, -h, 0);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

void resetPerspectiveProjection()

{

glMatrixMode(GL_PROJECTION); glPopMatrix();

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

//光源的坐标变化

void SpecialKeys(int key, int x, int y)

{

if(key == GLUT_KEY_UP)

xRot-= 5.0f;

if(key == GLUT_KEY_DOWN)

xRot += 5.0f;

if(key == GLUT_KEY_LEFT)

yRot -= 5.0f;

if(key == GLUT_KEY_RIGHT)

yRot += 5.0f;

if(key > 356.0f)

xRot = 0.0f;

if(key < -1.0f)

xRot = 355.0f;

if(key > 356.0f)

yRot = 0.0f;

if(key < -1.0f)

yRot = 355.0f;

glutPostRedisplay();

}

//鼠标事件

void Mouse(int button,int state, int x, int y)

{

if (state == GLUT_DOWN)//鼠标按下

{

if (x<0)

{

//向左旋转

yRot -= 5.0f;

}else if (x>=0)

{

//向右旋转

yRot += 5.0f;

}else if (y>=0)

{

//向上旋转

xRot-= 5.0f;

}else if (y<0)

{

//向下旋转

xRot += 5.0f;

}

if(xRot> 356.0f)

xRot = 0.0f;

if(xRot < -1.0f)

xRot = 355.0f;

if(yRot > 356.0f)

yRot = 0.0f;

if(yRot < -1.0f)

yRot = 355.0f;

glutPostRedisplay();

}

}

//时间函数,定时刷新

void TimerFunction(int value)

{

display();

glutPostRedisplay();

glutTimerFunc(33,TimerFunction, 1);

}

//主函数

int main(int argc, char** argv)

{

glutInit(&argc, argv); glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB); glutInitWindowSize (800, 600);

glutInitWindowPosition (100, 100);

glutCreateWindow("机器人按W向前走按s向后走按a向左转按d 向右转按p可以自行转动");

SetupRC();

glutDisplayFunc(display);

glutReshapeFunc(resha

pe);

glutKeyboardFunc(keyboard);

glutSpecialFunc(SpecialKeys);

glutMouseFunc(Mouse);

glutTimerFunc(33, TimerFunction, 1);

// glutIdleFunc(display);

glutMainLoop();

return 0;

}

OpenGL入门学习之七——使用光照来表现立体感

OpenGL入门学习之七——使用光照来表现立体感 2009-01-07 11:49 从生理学的角度上讲,眼睛之所以看见各种物体,是因为光线直接或间接的从它们那里到达了眼睛。人类对于光线强弱的变化的反应,比对于颜色变化的反应来得灵敏。因此对于人类而言,光线很大程度上表现了物体的立体感。 请看图1,图中绘制了两个大小相同的白色球体。其中右边的一个是没有使用任何光照效果的,它看起来就像是一个二维的圆盘,没有立体的感觉。左边的一个是使用了简单的光照效果的,我们通过光照的层次,很容易的认为它是一个三维的物体。 图1 OpenGL对于光照效果提供了直接的支持,只需要调用某些函数,便可以实现简单的光照效果。但是在这之前,我们有必要了解一些基础知识。 一、建立光照模型 在现实生活中,某些物体本身就会发光,例如太阳、电灯等,而其它物体虽然不会发光,但可以反射来自其它物体的光。这些光通过各种方式传播,最后进入我们的眼睛——于是一幅画面就在我们的眼中形成了。 就目前的计算机而言,要准确模拟各种光线的传播,这是无法做到的事情。比如一个四面都是粗糙墙壁的房间,一盏电灯所发出的光线在很短的时间内就会经过非常多次的反射,最终几乎布满了房间的每一个角落,这一过程即使使用目前运算速度最快的计算机,也无法精确模拟。不过,我们并不需要精确的模拟各种光线,只需要找到一种近似的计算方式,使它的最终结果让我们的眼睛认为它是真实的,这就可以了。 OpenGL在处理光照时采用这样一种近似:把光照系统分为三部分,分别是光源、材质和光照环境。光源就是光的来源,可以是前面所说的太阳或者电灯等。材质是指接受光照的各种物体的表面,由于物体如何反射光线只由物体表面决定(OpenGL中没有考虑光的折射),材质特点就决定了物体反射光线的特点。光照环境是指一些额外的参数,它们将影响最终的光照画面,比如一些光线经过多次反射后,已经无法分清它究竟是由哪个光源发出,这时,指定一个“环境亮度”参数,可以使最后形成的画面更接近于真实情况。

基于云的机器人问答系统设计与实现

第五届“挑战杯,中国联通 安徽省大学生课外学术科技作品竞赛 研究报告 基于云的机器人问答系统设计与实现 薛建 2013年4月 目录 一、序言^ 1 1. 1研究背景^ 1 1.1.1人机交互技术^ 1 1.1.2自然语言识别技术^ 2 1.2国内外研究现状分析^ 3 二、系统设计^ 4 2^

1设计思路^ 4 2’ 1. 1机器人隱0 ^ 5 2‘ 1. 2讯飞语音云^ 5 2.1.3百度问答服务云 ^ 6 2.2详细设计^ 7 2.2^ 1机器人隱0模块^ 7 2.2.2讯飞语音云模 块^ 9 2.2.3百度问答服务云模块^ 10 三、系统性能分析^ 12 四、应用前景与展望未来^ 13 五、参考文献^ 14

一、序言 随着机器人技术和人工智能研究的发展,越来越多的智能机器人进入到人们的日常生活当中,但是目前人与机器人之间的交互仍然主要是通过按钮、开关等命令方式,这种交互方式显得很生硬,不够人性化。为了使得人与机器人的交互方式更加方便、自然、和谐,基于自然语义识别的人机交互系统的研究显得十分重要,这也是近年来人机交互技术的研究重点。基于云计算的机器人问答系统使用了讯飞语音云和百度知道问答服务云,实现了用户向机器人提出问题,机器人经过短暂“思考”回答出相应的答案并且在说话的同时做出相应行为的功能,该系统实现了一定程度的自然语义的识别,提供了一种更加人性化的人机交互方式。 基于云的机器人问答系统运用当前主流的云技术,将机器人技术、语音识别技术和网络查询技术结合在一起,建立一套机器人问答服务系统,提供了一种更加人性化的基于自然语言的人机交互方式。云技术的使用,提高了语音识别的效率和问题答案的准确率,为系统的可行性提供了保证。 1.1研究背景 1.1.1人机交互技术 人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话、交换信息的技术。人们可以借助键盘、鼠标、操作杆、位置跟踪器、数据手套等设备,用手、脚、声音、姿态和身体的动作、视线甚至脑电波等向计算机传递信息;计算机通过打印机,绘图仪、头盔式显示器、音频等输出设备或显示设备给人提供信息。 目前,人机交互技术正处于多通道、多媒体的智能人机交互阶段,已经取得了不少研究成果,不少产品已经问世。侧重多媒体技术的有:触摸式显示屏实现的“桌面”计算机,能够随意折叠的柔性显示屏制造的电子书,从电影院搬进客厅指日可待的30显示器,使用红绿蓝光激光二极管的视网膜成像显示器;侧重多通道技术的有:“汉王笔”手写汉字识别系统,结合在微软的了处16〖?0操作系统中数字墨水技术,广泛应用于0打1。60?的中文版等办公、应用软件中的181八匕^0106 连续中文语音识别系统,输入设备为摄像机、图像采集卡的手势识别技术,以1?只0肥手机为代表的可支持更复杂的姿势识别的多触点式触摸屏技术,以及1?只0肥中基于传感器的捕捉用户意图的隐式输入技术。 人机交互技术领域热点技术的应用潜力已经开始展现,比如智能手机配备的地理空间跟踪技术,应用于可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术,应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的触觉交互技术,应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的语音识别技术,对于有语言障碍的人士的无声语音识别,应用于广告、网站、产品目录、杂志效用测试的眼动跟踪技术,针对有语言和行动障

实验7 OpenGL光照

实验7 OpenGL光照 一、实验目的 了解掌握OpenGL程序的光照与材质,能正确使用光源与材质函数设置所需的绘制效果。 二、实验内容 (1)下载并运行Nate Robin教学程序包中的lightmaterial 程序,试验不同的光照与材质系数; (2)运行示范代码1,了解光照与材质函数使用。 三、实验原理 为在场景中增加光照,需要执行以下步骤: (1)设置一个或多个光源,设定它的有关属性; (2)选择一种光照模型; (3)设置物体的材料属性。 具体见教材第8章8.6节用OpenGL生成真实感图形的相关内容。 四、实验代码 #include #include static int year =0,day=0; void init(void){ GLfloat mat_specular[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; GLfloat mat_shininess[]={50.0}; GLfloat light_position[]={1.0,1.0,1.0,0.0};

GLfloat white_light[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; GLfloat Light_Model_Ambient[]={0.2,0.2,0.2,1.0}; glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0); glShadeModel(GL_SMOOTH); //glMaterialfv(材质指定,单值材质参数,具体指针); glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular);//镜面反射光的反射系数 glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SHININESS,mat_shininess);//镜面反射指数 //glLightfv(光源,属性名,属性值); glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position); //光源位置 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, white_light); //漫放射光分量强度 glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, white_light); //折射光强度 glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,Light_Model_Ambient); //光源2 GL_LIGHT1 GLfloat mat_specular1[]={1.0,1.0,1.0,1.0}; GLfloat mat_shininess1[]={50.0}; GLfloat light_position1[]={0.0,0.0,0.0,0.0}; GLfloat red_light[]={1.0,0.0,0.0,1.0}; GLfloat Light_Model_Ambient1[]={0.2,0.2,0.2,1.0}; glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, light_position1); //光源位置 glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, red_light); //漫放射光分量强度 glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, red_light); //折射光强度 glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,Light_Model_Ambient1); //开启灯光

一种智能机器人系统设计和实现.

一种智能机器人系统设计和实现 我们从广泛意义上理解所谓的智能机器人,它给人的最深刻的印象是一个独特的进行自我控制的"活物".其实,这个自控"活物"的主要器官并没有像真正的人那样微妙而复杂。智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉。除具有感受器外,它还有效应器,作为作用于周围环境的手段。这就是筋肉,或称自整步电动机,它们使手、脚、长鼻子、触角等动起来。我们称这种机器人为自控机器人,以便使它同前面谈到的机器人区分开来。它是控制论产生的结果,控制论主张这样的事实:生命和非生命有目的的行为在很多方面是一致的。正像一个智能机器人制造者所说的,机器人是一种系统的功能描述,这种系统过去只能从生命细胞生长的结果中得到,现在它们已经成了我们自己能够制造的东西了 嵌入式是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。嵌入式技术近年来得到了飞速的发展,但是嵌入式产业涉及的领域非常广泛,彼此之间的特点也相当明显。例如很多行业:手机、PDA、车载导航、工控、军工、多媒体终端、网关、数字电视…… 1 智能机器人系统机械平台的搭建 智能机器人需要有一个无轨道型的移动机构,以适应诸如平地、台阶、墙壁、楼梯、坡道等不同的地理环境。它们的功能可以借助轮子、履带、支脚、吸盘、气垫等移动机构来完成。在运动过程中要对移动机构进行实时控制,这种控制不仅要包括有位置控制,而且还要有力度控制、位置与力度混合控制、伸缩率控制等。智能机器人的思考要素是三个要素中的关键,也是人们要赋予机器人必备的要素。思考要素包括有判断、逻辑分析、理解等方面的智力活动。这些智力活动实质上是一个信息处理过程,而计算机则是完成这个处理过程的主要手段。 机器人前部为一四杆机构,使前轮能够在一定范围内调节其高度,主要功能是在机器人前部遇障碍时,前向连杆机构随车轮上抬,而遇到下凹障碍时前车轮先下降着地,以减小震动,提高整机平稳性。在主体的左右两侧,分别配置了平行四边形侧向被动适应机构,该平行四边形机构与主体之间通过铰链与其相连接,是小车行进的主要动力来源。利用两侧平行四边形可任意角度变形的特点,实现自适应各种障碍路面的效果。改变平行四边形机构的角度,可使左右两侧车轮充分与地面接触,使机器人的6个轮子受力尽量均匀,加强机器人对不同路面的适应能力,更加平稳地越过障碍,并且更好地保证整车的平衡性。主体机构主要起到支撑与连接机器人各个部分的作用,同时,整个机器人

第三章光照模型纹理映射

第三章光照模型及纹理映射 基本光照模型 1.在现实生活中,当光照在非透明物体上时,部分光线被物体吸收,剩余的部分光线被反射。人眼依靠这种反射光来感知物体的形状、颜色和其他细节。从光源投向物体的光称为入射光,从物体表面反射回的光称为反射光。 1.1光照模型概述 当光照射到物体表面上时,将出现3种情况: ●光从物体表面反射,形成反射光 ●光穿透物体,形成透射光 ●光被物体吸收,转化成为物体的内能 在上述三种情形的光线中,通常只有前2种情形的光线会对人眼产生视觉效果,使人察觉到物体的色彩变化。 OpenGL用一种近似的光照模型模拟现实世界的光照效果。在该模型中,仅当物体表面吸收和反射光线时,光源才会起做作用。每一个物体表面都假定是由某种特性的材料构成的。一种材料可能发出自己的光线,也可能在各个方向上发散一些射入的光线,还有可能像镜子一样在某个方向强烈地反射入射光。 1.2光照分量 在OpenGL的简化光照模型中,将光照分为4个独立的组成部分:辐射光、环境光、漫反射光和镜面反射光。 1)辐射光

辐射光是直接从物体或光源发出的,不受任何其他光源的影响。 2)环境光 环境光是这样一种光线,它被环境多次反射,以致于连初始 方向也难以确定。这种光线看起来就像来自于所有的方向, 当它照在一个物体表面时,它在所有的方向上等量地反射。 3)漫反射光 在被照射物体表面的反射光中,那些均匀地向各个方向反射 出去的光,称为漫反射光,如黑板反射就属于漫反射光 4)镜面反射光 镜面反射光是指超一定方向的反射光,如点光源照射光滑金 属球表面时,会在球表面形成一个特别亮的区域,呈现所谓 的高亮(Highlight>,这就是光源在该物体表面形成的镜面反射光(Specular Light>。点光源照射表面光滑的物体时,高亮区域小而亮;而点光源照射表面粗糙的物体时,高亮区域大而不亮。 1.3创建光源 光源有许多特性,如颜色、位置、方向等。不同特性的光源,作用在物体上的效果是不一样的。 1.3.1定义一个简单光源 在OpenGL中,定义一个光源是由函数glLight(>来实现的,该函数的原型为:void glLight(GLenum light,GLenum pname>; light为一个光源,pname为光源light指定一个单值的光源参数,

opengl机器人纹理

opengl 机器人纹理 #include <glut.h> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> static GLfloat xRot = 0.0f; static GLfloat yRot = 0.0f; //是否停止转动 bool IsStop=false; //光照使用光源 GLfloat lightPos[] = { 1.0f, 0.0f, -1.0f, 0.0f }; GLfloat specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f};//反射光 GLfloat specref[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };//a GLfloat ambientLight[] = { 0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f};//环绕光GLfloat spotDir[] = { 0.0f, 0.0f, -1.0f }; GLboolean bEdgeFlag = TRUE; void showText(void); void resetPerspectiveProjection() ; void setOrthographicProjection() ; void Something(); void renderBitmapString(float x, float y, void *font,char *string); //设置背景 void SetupRC(void) { glEnable(GL_CULL_FACE); glEnable(GL_LIGHTING); glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, ambientLight); glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,ambientLight); glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,specular); glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPos); glLightf(GL_LIGHT0,GL_SPOT_CUTOFF,30.0f); glLightf(GL_LIGHT0,GL_SPOT_EXPONENT,20.0f);

基于单片机及传感器的机器人设计与实现

基于单片机及传感器的机器人设计与实现 摘要:本设计基于单片机及多种传感器,完成了一个自主式移动机器人的制作。单片机作为系统检测和控制的核心,实现对机器人小车的智能控制。反射式红外光电传感器检测引导线,使机器人沿轨道自主行走;使用霍尔集成片,通过计车轮转过的圈数完成机器人行走路程测量;接近开关可探测到轨道下埋藏的金属片,发出声光信息进行指示,并能实时显示金属片距起点的位置。 关键词:单片机; 机器人; 传感器 1前言 机器人技术是融合了机械、电子、传感器、计算机、人工智能等许多学科的知识,涉及到当今许多前沿领域的技术。一些发达国家已把机器人制作比赛作为创新教育的战略性手段。如日本每年都要举行诸如“NHK杯大学生机器人大赛”、“全日本机器人相扑大会”、“机器人足球赛”等各种类型的机器人制作比赛,参加者多为学生,旨在通过大赛全面培养学生的动手能力、创造能力、合作能力和进取精神,同时也普及智能机器人的知识.[1] 开展机器人的制作活动,是培养大学生的创新精神和实践能力的最佳实践活动之一,特别是机电专业学生开展综合知识训练的最佳平台。本文针对具有引导线环境下的路径跟踪这一热点问题,基于单片机控制及传感器原理,通过硬件电路制作和软件编程,制作了一个机器人,实现了机器人的路径跟踪和自动纠偏的功能,并能探测金属,实时显示距离。 2机器人要完成的功能 选取一块光滑地板或木板,上面铺设白纸,白纸上画任意黑色线条(线条不要交叉),作为机器人行走的轨迹,引导机器人自主行走。纸下沿黑线轨迹随机埋藏几片薄铁片,铁片厚度为0.5~1.0mm。机器人沿轨迹行走一周,探测出埋藏在纸下铁片,发出声光报警,并显示铁片距离起点的位置。 3 硬件设计方案 机器人总体构成

安防机器人的设计与制作

安防机器人的设计与制作 摘要 本设计是一台智能化的移动监控机器人,它主要包括移动机器人和主控台 两大部分,能够实现防盗监控,温度监视,火灾报警等功能。该机器人能够自主 移动,也可以通过主控台遥控机器人的动作。 本设计以单片机MTC89C52R为C中央控制核心,采用彩色CCD摄像头UM-800C 采集图像,反射型红外光电开关RMF-DU1检0 测障碍物,两个直流减速电机为 主要动力驱动,采用DF数据发射、接收模块实现数据的无线传输,采用四频道 无线微波影音传输模块无线传输视频,可以实现远程视频监控. 本设计的特色是改变了现有监控系统的单一固定形式,大大提高了监控的灵 活性和实时性,不存在监控死角。开启机器人的自动巡逻功能后,机器人可以自 动按照设定的路线巡逻,途中遇到障碍物时能够自动识别并绕过障碍物, 并且还 可以实时摄像。此外本机器人监控系统不需另外架设线路,适应性强,即投即 用,简单、方便、经济、可靠。

目录 安防机器人的设计与制作 (1) 2 设计任务 (3) 2.1 基本要求 (3) 2.2 发挥部分 (3) 3 可行性分析 (4) 3.1 机器人的可行性方案 (4) 3.2 障碍物检测 (4) 3.3 动力及转向系统 (5) 3.4 电源系统 (5) 4 总体设计 (5) 5 硬件设计 (6) 5.1STC89C52RC的最小系统电路图: (6) 5.2 带有红外光探照灯的CCD摄像头的设计 (7) 5.3 直流电机驱动设计 (7) 5.4 云台的控制 (10) 5.5 无线遥控发射接收模块 (15) 6 软件设计 (19) 6.1 机器人主程序控制流程图 (19) 6.2 自动避障算法及程序控制 (19) 6.3 串口通信参数设置 (20) 6.4 实时监控 (21) 6.5 实时报警 (21) 7 功能测试与性能调试 (22) 7.1 功能测试 (22) 7.2 性能调试 (22) 8 结束语 (22) 1 引言 近年来,随着智能机器人技术的迅速发展,智能机器人的应用领域正在不断 地扩大。并且,随着人们生活质量的日益提高,智能机器人已经开始进入了家庭 服务行业。由智能型家庭服务机器人代替人来完成清洁卫生、物品搬运、家电控制、家庭娱乐、病况监视、儿童教育、报时催醒、电话接听等各种家务劳动,不 仅是一项极具应用前景的高新技术行业,而且也是智能机器人目前研究的一个重 要热点。另一方面,世界各国的老龄化问题也更进一步地加剧了对智能型家庭服 务机器人的需求。例如,目前在加拿大已有3,800,000 以上人的年龄超过65 岁,在德国超过82,000,000 人的年龄在60 岁以上,分别占该国人口的12. 43% 和22%,而且近年来还有加重趋势。在中国专家预言到2010 年中国独生子女和老龄化问题将更加严重。国际上较早开展安防机器人研究的是美国与前苏联,稍后,英国、日本、法国、德国等国家也纷纷开始研究该类技术。我国大约有30 家左右的高等院校和研究院在从事各类机器人的研究工作,在40 多年来,已在

工业机器人设计与实现毕业设计

工业机器人毕业设计 目录 摘要 1绪论 (1) 1.1 工业机器人研究的目的和意义 (1) 1.2 工业机器人在国内外的发展现状与趋势…………………….. 1.3 工业机器人的分类 1.4 本课题研究的主要内容 2 总体方案的确定 2.1 结构设计概述 2.2 基本设计参数 2.3 工作空间的分析 2.4 驱动方式 2.5 传动方式确定 3 搬运机器人的结构设计 3.1 驱动和传动系统的总体结构设计 3.2 手爪驱动气缸设计计算 3.3 进给丝杠的设计计算 3.4 驱动电机的选型计算 3.5 手臂强度校核

4 搬运机器人的控制系统 4.1 机器人控制系统分类 4.2 控制系统方案分析 4.3 机器人的控制系统方案确定 4.4 PLC及运动控制单元选型 5 结论与展望 致谢

1 绪论 1.1 工业机器人研究的目的和意义 工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术及其产品发展很快,已成为柔性制造系统 (FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制 造系统(CIMS)的自动化工具。广泛采用 工业机器人、不仅提高产品的质量与数量而且 也保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强 度、提高劳动生产率、节约材料消耗以及降低 生产成本有着十分重要的意义。与计算机、网 络技术一样,工业机器人的广泛应用正在日益 改变着人类的生产和生活方式。 20世纪80年代以来,工业机器人技术逐渐成熟、并很快得到推广,目前已经在工业生产的许多领域得到应用。在工业机器人逐渐得到推广和普及工程中,下面三个方面的技术进步起着非常重要的作用。 1驱动方式的改变 20世纪70年代后期,日本安川电动机公司研制出了第一台全自动的工业机器人而此前的工业机器人基本上采用液压驱动方式。但与采用液压驱动的机器人相比,采用伺服电动机驱动机器人在响应速度、精度、灵活性等方面都有很大的提高。因此它逐步代替了采用液压驱动的机器人成为工业机器人驱动方式的主流。在此过程中,谐波减速器、RV减速器等高性能减速机构的发展也功不可没。近年来,交流伺服驱动已经逐渐代替传统的直流伺服驱动方式,直线电动机等新型驱动方式在许多应用领域也有了长足发展。 2信息处理速度的提高 机器人的动作通常是通过机器人的各个环节的驱动电动机的运动而实现的。为了是机器人完成各种复杂动作,机器人控制器需要进行大量计算并在此基础上向机器人的各个环节的驱动电动机发出必要的控制指令。随着信息技术的不断发展,CPU的计算能力有了很大的提高,机器人控制器的性能也有了很大提高,高性能机器人控制器甚至可以同时控制20多个关节。机器人控制性能的提高,也进一步促进了工业机器人本身性能的提高并扩大了工业机器人的应用范围。近年来,随着信息技术和网络技术的发展已经出现了多台机器人通过网络共享信息并在此基础上进行协调控制的技术趋势。 1.2 工业机器人在国内外的发展现状与趋势 目前,工业机器人有很大一部分应用于制造业的物流搬运中,极大的促进物流自动化,随着生产的发展,搬运机器人的各方面的性能都得到了很大的改善和提高。气动机械手大量应用到物流搬运机器人领域。在手爪的机械结构方面根据

机器人设计与制作报告

中国矿业大学徐海学院 双足竞步机器人设计与制作技术报告 队名:班级: 成员: 题目:双足竞步机器人的设计与制作(交叉足) 任课教师: 2015 年1月

双足竞步机器人设计与制作任务书班级学号学生姓名任务下达日期:2014年11 月24 日 设计日期:2014年11月24日至2015年1 月8 日设计题目:双足竞步机器人设计与制作(交叉足) 设计主要内容和完成功能: 1、双足竞步机器人机械图设计; 2、双足竞步机器人结构件加工; 3、双足竞步机器人组装; 4、双足竞步机器人电气图设计; 5、双足竞步机器人控制板安装; 6、整机调试 7、完成6米的马拉松比赛。 教师签字:

摘要 文章介绍了一个六个自由度的小型双足机器人的设计加工、调试与最后实现。设计过程包括机械结构设计、电路设计与制作,机器人步态规划算法研究,利用Atmega8芯片实现了对六个舵机的分时控制,编写VC上位机软件,通过串口通信对双足竞步机器人进行调试,通过人体仿生学调试出机器人的步态规划。实现了双足竞步机器人稳定向前行走、立正、向前翻跟头、向后翻跟头。 关键词:机器人,串口通信,步态规划,舵机

目录 一、系统概述 (5) 1.1 机器人的简述 (5) 1.2 机器人的组成 (5) 1.2.1执行机构 (5) 1.2.2驱动装置 (5) 1.2.3检测装置 (5) 1.2.4控制系统 (5) 二、硬件设计 (6) 2.1硬件设计的整体分析 (6) 2.2舵机的介绍 (6) 三、软件设计 (7) 四、系统调试 (8) 4.1步态的规划 (8) 4.2软件调试 (8) 五、结束语 (8) 六、参考文献 (8) 七、附录 (9) 程序代码 (9)

二维纹理映射

二维纹理映射 一、实验目的和要求 掌握纹理映射的基本原理,利用VC++ OpenGL实现纹理映射技术。 二、实验原理 纹理映射是真实感图形制作的一个重要部分,运用纹理映射可以方面地制作真实感图形,而不必花更多的时间去考虑物体的表面纹理。如一张木制桌子其表面的木纹是不规范的,看上去又是那么自然,如果在图形制作中不用纹理映射,那么只是这张桌面纹理的设计,就要花费很大精力,而且设计结果也未必能像现实中那么自然。如果运用纹理映射就非常方便,可以用扫描仪将这样的一张桌子扫成一个位图。然后的具体的操作中,只需把桌面形状用多边形画出来,把桌面纹理贴上去就可以了。 另外,纹理映射能够在多边形进行变换时仍保证纹理的图案与多边形保持一致性。例如,以透视投影方式观察墙面时,远端的砖会变小,而近处的砖就会大一些。 此外,纹理映射也可以用于其他方面。例如,使用一大片植被的图像映射到一些连续的多边形上,以模拟地貌,或者以大理石、木纹等自然物质的图像作为纹理映射到相应的多边形上,作为物体的真实表面。 在OpenGL中提供了一系列完整的纹理操作函数,用户可以用它们构造理想的物体表面,可以对光照物体进行处理,使其映射出所处环境的景象,可以用不同方式应用到曲面上,而且可以随几何物体的几何属性变换而变化,从而使制作的三维场景和三维物体更真实更自然。 在OpenGL中要实现纹理映射,需要经历创建纹理、指定纹理应用方式、启用纹理映射、使用纹理坐标和几何坐标绘制场景几个过程。 用于指定一维、二维和三维纹理的函数分别为: Void glTexImage1D(GLenum target, Glint level, Glint components, GLsizei width, Glint border, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *texels); Void glTexImage2D(GLenum target, Glint level, Glint components, GLsizei width, GLsizei height, GLint border, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *texels); Void glTexImage3D(GLenum target, Glint level, Glint components, GLsizei width, GLsizei height, GLsizei depth, Glint border, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *texels); 其中,参数target取值一般为GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_2D和GL_TEXTURE_3D,分别与一维、二维和三维的纹理相对应。参数Level表示纹理多分辨率层数,通常取值为0,表示只有一种分辨率。参数components的可能取值为1~4的整数以及多种符号常量(如GL_RGBA),表示纹理元素中存储的哪些分量(RGBA颜色、深度等)在纹理映射中被使用,1表示使用R颜色分量,2表示使用R和A颜色分量,3表示使用RGB颜色分量,4表示使用RGBA颜色分量。参数width,height,depth分别指定纹理的宽度、高度、深度。参数format和type表示给出的图像数据的数据格式和数据类型,这两个参数的取值都是符号常量(比如format指定为GL_RGBA,type指定为GL_UNSIGNED_BYTE,参数texels指向内存中指定的纹理图像数据。 在定义了纹理之后,需要启用纹理的函数: glEnable(GL_TEXTURE_1D);

(完整版)微信机器人的设计和实现毕业设计

闽江学院 本科毕业论文(设计) 题目基于微信公众平台Web应用- 微信机器人的设计与实现

学生姓名彭秋源系别软件学院年级2012 专业软件工程指导教师肖建飞职称讲师 完成日期2014.4.25

闽江学院毕业论文(设计)诚信声明书 本人郑重声明: 兹提交的毕业论文(设计)《基于微信公众平台的Web应用-微信机器人的设计与实现》,是本人在指导老师肖建飞的指导下独立研究、撰写的成果;论文(设计)未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,未篡改研究数据,论文(设计)中所引用的文字、研究成果均已在论文(设计)中以明确的方式标明;在毕业论文(设计)工作过程中,本人恪守学术规范,遵守学校有关规定,依法享有和承担由此论文(设计)产生的权利和责任。 声明人(签名): 2014年月日

摘要 微信智能机器人是运行于微信公众平台并基于HTML5的WEB APP(网页第三方程序),“微信公众号+APP页+社会化CRM系统+基于SpringMVC3.0 Restful”的模式开发将成为未来个人app的趋势。在此设计主要是基于SpringMVC3.0 Restful为机器人的“智能回复”以及“微餐厅”模块实现信息化处理提供方案,本文从课题背景意义、SpringMVC3.0 Restful介绍、系统需求分析、概要设计和详细设计对整个系统的开发进行了描述。本系统采用B/S结构,以SpringMVC3.0 Restful+ Hibernate +Linux服务器作为基础,使用MySQL数据库及Hibernate 、nginx负载均衡、jetty服务器等技术进行开发。应用包含“智能机器人”基本信息的回复,以及“微餐厅”的点菜,查询,更新,结账,主页,在线预订,购物车,关于餐厅,我的订单,退出等功能。系统使用方面灵活,实现了基本点餐流程中的功能。 关键词:SpringMVC3.0 Restful;Hibernate ;nginx负载均衡;jetty服务器;maven项目管理工具

实验七 OPENGL光照效果

1.实验七OpenGL光照效果(选做) 1.实验七:OpenGL光照效果。 2.实验目的:通过上机编程,熟悉并掌握OpenGL中光照效果的制造方法。 3.实验要求: (1)先做实验项目:实验六“OpenGL组合图形”。 (2)每人一组,独立完成。 (3)利用OpenGL提供的颜色、光源、材质设置,对实验六“OpenGL组合图形” 中自己设计的物体设置绘制颜色和材质参数,并在场景中添加光源,形成一 定的光照明暗效果。 4.实验原理及内容: 在现实世界中,光线和物体的材质共同决定了物体在人眼中的效果。OpenGL 中则涉及到绘制颜色、物体的材质参数、场景中的光源颜色和位置,以此达到一定 的真实感光照效果。 (1)颜色: OpenGL通过指定红、绿、蓝(RGB)三个成分的各自亮度来确定颜色,有时还有第四个成分alpha:glColor*(red,green,blue[,alpha]); glColor()函数设置当前的绘图颜色,red、green和blue分别为红、绿、蓝的亮度,alpha为透明度,取值均为0.0~1.0。在该函数之后绘制的所有物体都将使用该 颜色。 (2)光线: OpenGL的光照模型中将光源分成四种: 发射光:一个物体本身就是一个发光源,如太阳、电灯等,这种光不受其它任何光源的影响。 环境光:从光源出发后光线被环境多次反射,以致没有明确的方向,或者说来自于所有的方向。被环境光照射的物体,各个表面都均等受光。 散射光:来自于某个方向,被物体表面均匀地反射,例如荧光照明、窗口射入的阳光等。 镜面光:来自于一个方向,被物体强烈地反射到另一个特定的方向。高亮

度的镜面光往往能在被照射的物体表面产生亮斑,如金属球上的高光区。 对于散射光和镜面光,入射角度、距离和衰减因子还会影响到最终的光照效果。 除了物体本身的发射光以外,通常意义上的光并不会是单纯的环境光、散射光或镜面光,而是由这三种类型的光混合组成的。 在OpenGL中,光也是采用RGBA值来定义的,分别描述光线中红绿蓝各成分的相对亮度。计算混合光的亮度时,则把相应的颜色亮度叠加即可,例如:环境光为(R1,G1,B1),散射光为(R2,G2,B2),镜面光为(R3,G3,B3),则混合后的光线为(R1+R2+R3,G1+G2+G3,B1+B2+B3)。 (3)材质: 材质是物体本身的一种属性,主要用来表征物体对不同颜色、不同类型光线的反射、吸收性能。 在OpenGL中设置材质参数,就是要指定这种材质对环境光、散射光、镜面光的反射能力,有时还需要说明该种材质是否具有发光能力。 在最终绘制每个像素时,OpenGL自行将物体材质的各分量与光线的各分量相乘再叠加,从而得到每个像素的RGB值。例如:光线为(R,G,B),材质为(MR,MG, MB),则最终绘制时颜色为(MR*R,MG*G,MB*B)。 (4)获得光照效果的一般过程为: a)使能光照:glEnable(GL_LIGHTING); b)设置一种光照模式:glLightModel*(); 如果只需要普通的无方向的环境光: GLfloat light_ambient[]={red,green,blue,alpha};//环境光的分值 //全局环境光的默认取值为(0.2,0.2,0.2,1.0) glLightModel*(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,light_ambient); 如果需要在某个具体位置上放置某个光源,例如: GLfloat light_ambient[]={0.3,0.3,0.3,1.0};//环境光 glLightfv(GL_LIGHT0,GL_AMBIENT,light_ambient); GLfloat light_diffuse[]={0.7,0.7,0.7,1.0};//散射光 glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,light_diffuse); GLfloat light_specular[]={1.0,1.0,1.0,1.0};//镜面光 glLightfv(GL_LIGHT0,GL_SPECULAR,light_specular);

机器人设计思路

文档从网络中收集,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 扫地机器人的设计与实现 内容摘要: 随着人类发展和社会进步,智能化在现实生活中的应用越来越广泛。本文阐述了扫地机器人在无人操控的情况下完成清扫具有桌子﹑椅子﹑饮水机和茶几的室内地面的任务。本设计由控制模块、感知模块、移动模块、清洁模块四大模块组成。控制模块由控制器部分和电源部分构成,是整个设计的中心。感知模块要运用到传感器,常用的传感器有感应式传感器﹑电容式传感器﹑超声波传感器﹑红外光反射传感器﹑碰撞传感器和感光传感器。移动模块一般用到的结构包括步进式﹑轮式和履带式及其他方式,轮式和履带式结构一般用于平滑的地面,而步进式则适合在路况较差的地面上运动。清洁模块包括吸尘装置﹑清扫装置,吸尘装置可以吸附地面上较小的垃圾以及灰尘,清扫刷可以除去地面上的顽固污渍。小车采用智能控制技术,按照规定路线在室内行驶,具有自动发现垃圾并清洁地面的功能。基于AT89C51单片机和C语言小车能够实现预期的功能。 关键字:感知移动清洁 1word版本可编辑.欢迎下载支持.

目录 1.概述.............................................................................................................. 1.1设计目的和设计要求 ........................................................................ 1.2设计构思 ............................................................................................ 2.设计原理及方案 ......................................................................................... 2.1模块设计 ............................................................................................ 2.2工作流程 ............................................................................................ 2.3路径规划研究 ..................................................................................... 2.4路径的实现——内螺旋算法 ............................................................ 3.实验及其结果 .............................................................................................. 4.总结与心得体会.......................................................................................... 参考文献.......................................................................................................... 2

计算机图形学大作业报告记录(灯光纹理映射)

计算机图形学大作业报告记录(灯光纹理映射)

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大作业报告 实验课程名称:计算机图形学 学生姓名: 班级: 学院(系):学生学号: 指导教师:成绩:

一、目的 这次大作业是作为这学期的最后的一个考核,所以必须要用到所有的本学期学过的知识,比如怎样画出三维图形,怎样在图像上在图像上添加纹理光照,怎样使用鼠标和键盘进行人机交互等。 二、主要功能模块设计 1 矩阵运算模块的设计: 功能描述:程序启动后,这部分功能模块会为整个应用程序提供算法支持,具体是矩阵直接的相互运算,在2D向3D转化过程中会起到很重要的作用。 代码设计: float vv(float * v1, float * v2){ return v1[0] * v2[0] + v1[1] * v2[1] + v1[2] * v2[2]; } void vxv(float * n, float * v1, float * v2){ n[0] = v1[1] * v2[2] - v1[2] * v2[1]; n[1] = v1[2] * v2[0] - v1[0] * v2[2]; n[2] = v1[0] * v2[1] - v1[1] * v2[0]; } void loadIdentity(Matrix m){ Matrix identity = {{1.0,0.0,0.0,0.0}, {0.0,1.0,0.0,0.0}, {0.0,0.0,1.0,0.0}, {0.0,0.0,0.0,1.0}}; for(int i = 0;i < 4; i++) for(int j = 0;j < 4; j++) m[i][j] = identity[i][j]; } void preMultiply(Matrix p, Matrix m){

OpenGL光照与材质

OpenGL---------光照的基本知识 从生理学的角度上讲,眼睛之所以看见各种物体,是因为光线直接或间接的从它们那里到达了眼睛。人类对于光线强弱的变化的反应,比对于颜色变化的反应来得灵敏。因此对于人类而言,光线很大程度上表现了物体的立体感。 请看图1,图中绘制了两个大小相同的白色球体。其中右边的一个是没有使用任何光照效果的,它看起来就像是一个二维的圆盘,没有立体的感觉。左边的一个是使用了简单的光照效果的,我们通过光照的层次,很容易的认为它是一个三维的物体。 OpenGL对于光照效果提供了直接的支持,只需要调用某些函数,便可以实现简单的光照效果。但是在这之前,我们有必要了解一些基础知识。 一、建立光照模型 在现实生活中,某些物体本身就会发光,例如太阳、电灯等,而其它物体虽然不会发光,但可以反射来自其它物体的光。这些光通过各种方式传播,最后进入我们的眼睛——于是一幅画面就在我们的眼中形成了。 就目前的计算机而言,要准确模拟各种光线的传播,这是无法做到的事情。比如一个四面都是粗糙墙壁的房间,一盏电灯所发出的光线在很短的时间内就会经过非常多次的反射,最终几乎布满了房间的每一个角落,这一过程即使使用目前运算速度最快的计算机,也无法精确模拟。不过,我们并不需要精确的模拟各种光线,只需要找到一种近似的计算方式,使它的最终结果让我们的眼睛认为它是真实的,这就可以了。 OpenGL在处理光照时采用这样一种近似:把光照系统分为三部分,分别是光源、材质和光照环境。光源就是光的来源,可以是前面所说的太阳或者电灯等。材质是指接受光照的各种物体的表面,由于物体如何反射光线只由物体表面决定(OpenGL中没有考虑光的折射),材质特点就决定了物体反射光线的特点。光照环境是指一些额外的参数,它们将影响最终的光照画面,比如一些光线经过多次反射后,已经无法分清它究竟是由哪个光源发出,这时,指定一个“环境亮度”参数,可以使最后形成的画面更接近于真实情况。 在物理学中,光线如果射入理想的光滑平面,则反射后的光线是很规则的(这样的反射称为镜面反射)。光线如果射入粗糙的、不光滑的平面,则反射后的光线是杂乱的(这样的反射称为漫反射)。现实生活中的物体在反射光线时,并不是绝对的镜面反射或漫反射,但可以看成是这两种反射的叠加。对于光源发出的光线,可以分别设置其经过镜面反射和漫反射后的光线强度。对于被光线照射的材质,也可以分别设置光线经过镜面反射和漫反射后的光线强度。这些因素综合起来,就形成了最终的光照效果。 二、法线向量 在OpenGL中,法线的方向是用一个向量来表示。不幸的是,OpenGL并不会根据你所指定的多边形各个顶点来计算出这些多边形所构成的物体的表面的每个点的法线(这话听着有些迷糊),通常,为了实现光照效果,需要在代码中为每一个顶点指定其法线向量。 指定法线向量的方式与指定颜色的方式有雷同之处。在指定颜色时,只需要指定每一个顶点的颜色,OpenGL就可以自行计算顶点之间的其它点的颜色。并且,颜色一旦被指定,除非再指定新的颜色,否则以后指定的所有顶点都将以这一向量作为自己的颜色。在指定法线向量时,只需要指定每一个顶点的法线向量,OpenGL会自行计算顶点之间的其它点的法线向量。并且,法线向量一旦被指定,除非再指定新的法线向量,否则以后指定的所有顶点都将以这一向量作为自

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