北师大珠海分校信息技术学院计算机图形学实验报告实验报告文件命名方式：学号姓名_实验序号_实验名称.doc姓名学号1001010092专业计算机任课教师黄静实验教师黄静评阅教师黄静实验地点丽泽C304-1书写日期2012.11.27实验课时间2012.11.26实验得分实验序号与名称：实验10交互的3D漫游世界实验目的：1) 进一步掌握3D编程概念： 2）主要掌握视点和目标的改变对场景生成的影响 3）掌握3D漫游场景的基本技巧实验开发环境：硬件要求：PC机，主流配置，最好为独立显卡，显存512M以上。 软件环境：操作系统：Windows XP。语言开发工具：Microsoft Visual studio 2008,Visual C+。 并安装OpenGL图形函数库实验要求：1.当场检查，计现场分2.实验所有步骤所生成的效果截图拷贝到实验报告文档里备查，并附上相应的代码。 WORD文档命名方式：学号姓名-实验序号-实验名称。实验内容与步骤小结、主要截图、核心代码实现：比例：50%附属程序rotating_torus.cpp为一视点保持不变的3D旋转程序，3D场景为一个圆环、一个小球和一个以四边形为基本单位的方块墙包围盒，且小球和圆环在“方块墙”的包围盒中。视点设在正前方观察物体，小球绕着环心某处不停旋转，并和圆环一起绕着环心不停旋转。添加键盘响应函数，使得： 1、按键盘的”W”,”S”键，可实现视点前后移动（直走：前进倒退）；（此时应该视点与目标点的距离保持不变，且视线方向保持不变）2、按键盘的”A”,”D”键，可实现视点左右旋转(左看右看)；（此时应该视点固定，目标点围绕视点旋转，视点与目标点的距离仍然保持不变）3. 视点左右旋转一定角度后，再按键盘的”W”,”S”键仍可实现视线直走，即沿着旋转后的视线方向行走。4. 程序修改后观看效果，并用键盘验证。在实验报告中写出 前后直走 和左转右转的关键点和核心代码。向前走和后退时此时应该视点与目标点的距离保持不变，且视线方向保持不变）视点左右旋转(左看右看)时，此时应该视点固定，目标点围绕视点旋转，视点与目标点的距离仍然保持不变void mykeyboard(unsigned char key, int x, int y)/重点在于视点和目标点的变化Y坐标不变化 switch(key) case W:case w:/ 向前直走/your code Hereeyex=eyex-step*sin(angle*PI/180.0);eyez=eyez-step*cos(angle*PI/180.0);atx=atx-step*sin(angle*PI/180.0);atz=atz-step*cos(angle*PI/180.0);break;case S:case s:/向后退/your code Hereeyex=eyex+step*sin(angle*PI/180.0);eyez=eyez+step*cos(angle*PI/180.0);atx=atx+step*sin(angle*PI/180.0);atz=atz+step*cos(angle*PI/180.0);break;case A:case a:/左看/your code Hereangle+=1;atx=eyex-r*sin(angle*PI/180.0);atz=eyez-r*cos(angle*PI/180.0);break;case D:case d:/右看/your code Hereangle-=1;atx=eyex-r*sin(angle*PI/180.0);atz=eyez-r*cos(angle*PI/180.0);break; glutPostRedisplay();/参数修改后调用重画函数，屏幕图形将发生改变5. 如果圆环中心要加一个不断自转的茶壶，代码如何如何实现？效果截图，核心代码贴到实验报告中。 glPushMatrix();glColor3f(0,0,1);glTranslatef(0,0,0);glRotatef(theta,1,0,0);/glTranslatef(0,0,0); glutWireTeapot(30); /线框模式glPopMatrix();添加在void drawsphere()中的最后6 修改场景，在场景既定的位置增加自己想要的3D物体，效果截图，核心代码贴到实验报告中。 void drawsphere()float tr;tr=(outer+3*inner);glRotatef(theta,0,1,0);glPushMatrix();glPushMatrix();glColor3f(1.0,0,0); glRotatef(90,1,0,0);glutWireTorus(inner,outer,30,50); glPopMatrix();glPushMatrix();glColor3f(1.0,1,0); glRotatef(45,1,0,0);glutWireTorus(inner,outer-40,30,50); glPopMatrix();glPushMatrix();glColor3f(0,1,0.5); glRotatef(-45,1,0,0);glutWireTorus(inner,outer-60,30,50); glPopMatrix();glPushMatrix();glColor3f(1.0,0,1.0);glutWireTorus(inner-20,outer-20,30,50); glPopMatrix();glPushMatrix(); /小球绕outer点转，其实是x=outer这条相对于Y的轴glTranslatef(outer,0,0);glRotatef(theta,0,1,0);/glTranslatef(-outer,0,0);glPushMatrix(); /画小球,绕x轴转 glTranslatef(tr,0,0);glRotatef(-45,1,0,0);glColor3f(0.0,1.0,0);glutSolidIcosahedron();glPopMatrix();glPopMatrix();glPopMatrix(); / glPushMatrix();/glColor3f(0,0,1);/glTranslatef(0,0,0);/glRotatef(theta,1,0,0);/glTranslatef(0,0,0); / glutWireTeapot(30); /线框模式/glPopMatrix();glPushMatrix();glColor3f(0,0,1);glTranslatef(0,0,0);glRotatef(theta,1,0,0);/glTranslatef(0,0,0);glScalef(10,10,10);glutWireSphere(inner,20,20);glPopMatrix();四、思考题1、透视投影函数中远裁剪平面离相机的距离在本例中为何设为2*outer+8*inner+250？ 有何依据？gluPerspective(90,w/h,10,2*outer+8*inner+250)；远裁剪平面离相机(视点)的距离为2*outer+8*inner+250，而s=outer+4*inner+50; 远裁剪平面到视点的距离，至少比眼睛到目标点的距离2倍大，这样才能使物体在旋转过程中都在整个窗口中显示。2 如果用鼠标移动（鼠标坐标为二维坐标）来进行左右上下拖拽整个场景（三维世界坐标），程序又如何修改？如果这个场景是二维的，将z轴有关j的设定都改为y轴。3 在此基础上再实现镜头的放大缩小，俯视等，程序应该如何修改？不会做实验课完成程度与表现自我评价：比例：20%这次实验内容不是很多，内容也不是很难，很有趣，尤其是按a或d绕一个方向不停地转，到出现空白，再出现。其实还可以设置如按1键自上从下看，按2键自前向后看，按3键自右向右看。都是可以通过改变视点的值来设定。实验的体会、收获与建议（结论）比例：30%这次实验完成的也很快，学会了3D场景的设置，这样就可以做3D游戏了。虽然简单的做场景学会了，但是有难度的在后面。就如附加题添加一个机器人，可以随着按键向前向后走，向左向右看，我就想是不是应该添加眼睛。2D作业刚刚结束，3D大作业又来了，任务不轻呀。评阅教师特殊评语：评阅教师： 日 期：