计算机图形学期末测验（绘制茶壶桌子系统，能整体平移、旋转、缩放，有纹理、光照）

一  开发环境

作者：嘟粥yyds

时间：2002年12月13日

开发工具：Visual Studio 2017

开发环境：OpenGL环境（#include ）

二  实现功能 

2.1 实现了茶壶桌子系统

#include 
#include 
#include 

float fTranslate;
float fRotate;
float fScale = 1.0f;
float color_b = 1.0f;
bool bPersp = false;
bool bAnim = false;
bool bWire = false;
bool isWhite = true;
int wHeight = 0;
int wWidth = 0;
GLfloat color[] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 }; // 定义颜色  
float eye[] = { 0, 0, 8 };
float center[] = { 0, 0, 0 };
GLfloat spotangle = 5.0f; //角度
//环境光位置
GLfloat light_x = 0.0f;
GLfloat light_y = 0.0f;
GLfloat light_z = 0.0f;
//聚光灯方向
GLfloat dir_x = 0.0f;
GLfloat dir_y = 0.0f;
GLfloat dir_z = 0.0f;
//绘制腿部  
void Draw_Leg(){
	glScalef(1, 1, 3);
	glutSolidCube(2.0);
}
void Draw_Triangle() {
	GLfloat mat_specular[] = { 0.6f, 0.6f, 0.6f, 1.0f };
	GLfloat mat_diffuse0[] = { 0.85f, 0.65f, 0.6f, 1.0f };
	GLfloat mat_diffuse1[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f };
	GLfloat mat_diffuse2[] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f };
	GLfloat mat_diffuse3[] = { 1.0f, 1.0f, 0.0f };
	GLfloat mat_diffuse4[] = { 0.0f, 1.0f, 1.0f };
	GLfloat mat_diffuse5[] = { 0.0f, 0.0f, 1.0f };
	//画茶壶
	glPushMatrix();
	glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);// 设置多边形正面的镜面反射属性
	glMateriali(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, 50);// 指定镜面指数
	glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse0); //设置多边形正面漫反射属性
	glTranslatef(0, 0, 6.3);
	glRotatef(90, 1, 0, 0);
	glutSolidTeapot(2);
	glPopMatrix();
	//画桌面 
	glPushMatrix();
	glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_diffuse1);// 设置多边形正面的镜面反射属性
	glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse1);//设置多边形正面漫反射属性
	glTranslatef(0, 0, 3.5);
	glScalef(5, 4, 1);
	glutSolidCube(2.0);
	glPopMatrix();
	//画四条腿  
	glPushMatrix();
	glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_diffuse2);// 设置多边形正面的镜面反射属性
	glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse2);//设置多边形正面漫反射属性
	glTranslatef(2.0, 2, 1.5);
	Draw_Leg();
	glPopMatrix();

	glPushMatrix();
	glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_diffuse3);// 设置多边形正面的镜面反射属性
	glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse3);//设置多边形正面漫反射属性
	glTranslatef(-2.0, 2, 1.5);
	Draw_Leg();
	glPopMatrix();

	glPushMatrix();
	glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_diffuse4);// 设置多边形正面的镜面反射属性
	glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse4);//设置多边形正面漫反射属性
	glTranslatef(2.0, -2, 1.5);
	Draw_Leg();
	glPopMatrix();

	glPushMatrix();
	glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, mat_diffuse5);// 设置多边形正面的镜面反射属性
	glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK, GL_DIFFUSE, mat_diffuse5);//设置多边形正面漫反射属性
	glTranslatef(-2.0, -2, 1.5);
	Draw_Leg();
	glPopMatrix();

}
void updateView(int width, int height) {
	glViewport(0, 0, width, height);//设置视窗大小
	glMatrixMode(GL_PROJECTION);//设置矩阵模式为投影 
	glLoadIdentity();	//初始化矩阵为单位矩阵    

	float whRatio = (GLfloat)width / (GLfloat)height;  //设置显示比例  
	if (bPersp)
		gluPerspective(45.0f, whRatio, 0.1f, 100.0f); //透视投影  
	else
		glOrtho(-3, 3, -3, 3, -100, 100);  //正投影

	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);	 //设置矩阵模式为模型
}
void reshape(int width, int height) {
	if (height == 0)		//如果高度为0
		height = 1;	//让高度为1（避免出现分母为0的现象）
	wHeight = height;
	wWidth = width;

	updateView(wHeight, wWidth); //更新视角
}
void idle() {
	glutPostRedisplay(); //调用当前绘制函数   
}
void key(unsigned char k, int x, int y) {
	switch (k)
	{
		case 27:
		case 'q': {exit(0); break; }
		case 'p': {bPersp = !bPersp; break; }
		case ' ': {bAnim = !bAnim; break; }
		case 'o': {bWire = !bWire; break; }
		case 'a': { //整体左移
			eye[0] += 0.2f;
			center[0] += 0.2f;
			break;
		}
		case 'd': {//整体右移
			eye[0] -= 0.2f;
			center[0] -= 0.2f;
			break;
		}
		case 'w': {//整体上移
			eye[1] -= 0.2f;
			center[1] -= 0.2f;
			break;
		}
		case 's': {//整体下移
			eye[1] += 0.2f;
			center[1] += 0.2f;
			break;
		}
		case 'z': {//整体前移
			eye[2] -= 0.2f;
			center[2] -= 0.2f;
			break;
		}
		case 'c': {//整体后移
			eye[2] += 0.2f;
			center[2] += 0.2f;
			break;
		}
		case 'j': {//环境光左移
			light_x = light_x - 0.2f;
			break;
		}
		case 'l': {//环境光右移
			light_x = light_x + 0.2f;
			break;
		}
		case 'i': {//环境光上移
			light_y = light_y + 0.2f;
			break;
		}
		case 'k': {//环境光下移
			light_y = light_y - 0.2f;
			break;
		}
		case 'n': {//环境光前移
			light_z = light_z + 0.2f;
			break;
		}
		case 'm': {//环境光后移
			light_z = light_z - 0.2f;
			break;
		}
		case 'r': {//环境光颜色切换
			isWhite = !isWhite;
			break;
		}
		case 'f': {//聚光灯左移
			dir_x = dir_x - 0.05f;
			break;
		}
		case 'h': {//聚光灯右移
			dir_x = dir_x + 0.05f;
			break;
		}
		case 't': {//聚光灯上移
			dir_y = dir_y - 0.05f;
			break;
		}
		case 'g': {//聚光灯下移
			dir_y = dir_y + 0.05f;
			break;
		}
		case 'v': {//聚光灯后移
			dir_z = dir_z - 0.05f;
			break;
		}
		case 'b': {//聚光灯前移
			dir_z = dir_z + 0.05f;
			break;
		}
		case 'x': { //聚光灯角度变大
			if (spotangle <= 89.0f) {
				spotangle = spotangle + 0.2f;
			}
			break;
		}
		case 'y': { //聚光灯角度变小
			if (spotangle >= 1.0f) {
				spotangle = spotangle - 0.2f;
			}
			break;
		}
	}

	updateView(wHeight, wWidth);
}
void redraw() {
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);  //清除颜色缓存和深度缓存  
	glLoadIdentity(); //初始化矩阵为单位矩阵  

	gluLookAt(eye[0], eye[1], eye[2],
		center[0], center[1], center[2],
		0, 1, 0);				// 场景（0，0，0）的视点中心 (0,5,50)，Y轴向上

	if (bWire) 
		glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
		//设置多边形绘制模式：正反面，线型
	else 
		glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
		//设置多边形绘制模式：正反面，填充    

	glEnable(GL_DEPTH_TEST);//开启深度测试  
	glEnable(GL_LIGHTING);  //开启光照模式  

	GLfloat light_pos[] = { 5.0 + light_x ,5.0 + light_y,5.0 + light_z,1 }; //定义环境光位置  
	GLfloat light_pos1[] = { 0.0f, 5.0f, 0.0f, 1.0f }; //定义聚光灯位置
	GLfloat lightDir[] = { 0.0f + dir_x ,-1.0f + dir_y ,0.0f + dir_z }; //角度
	GLfloat white[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f }; //定义白色

	if (isWhite)
		color[0] = 1.0f, color[1] = 1.0f, color[2] = 1.0f, color[3] = 1.0f;
	else
		color[0] = 0.0f, color[1] = 1.0f, color[2] = 0.0f, color[3] = 1.0f;

	glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_pos); //设置第0号光源的光照位置  
	glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, white); //设置镜面反射光照颜色
	glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, white);                     //设置漫射光成分
	glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, color);   //设置第0号光源多次反射后的光照颜色（环境光颜色）

	glEnable(GL_LIGHT0); //开启第0号光源 

	glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, color);             //设置环境光成分
	glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, white);                    //设置镜面光成分
	glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, white);                     //设置漫射光成分

	glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, light_pos1);
	glLightf(GL_LIGHT1, GL_SPOT_CUTOFF, spotangle);             //裁减角度
	glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPOT_DIRECTION, lightDir);          //光源方向
	glLightf(GL_LIGHT1, GL_SPOT_EXPONENT, 2.);                    //聚集度

	glEnable(GL_LIGHT1);

	glRotatef(fRotate, 0, 1.0f, 0);	//旋转
	glRotatef(-90, 1, 0, 0); //旋转
	glScalef(0.2, 0.2, 0.2);  //缩放
	Draw_Triangle();	//绘制场景

	if (bAnim) fRotate += 0.5f; //旋转因子改变

	glutSwapBuffers(); //交换缓冲区
}

int main(int argc, char *argv[]) {
	glutInit(&argc, argv);//对glut的初始化   
	glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_DOUBLE);
	//初始化显示模式:RGB颜色模型，深度测试，双缓冲     
	glutInitWindowSize(480, 480);//设置窗口大小   
	int windowHandle = glutCreateWindow("嘟粥yyds");//设置窗口标题 

	glutDisplayFunc(redraw); //注册绘制回调函数   
	glutReshapeFunc(reshape);	//注册重绘回调函数   
	glutKeyboardFunc(key); //注册按键回调函数 
	glutIdleFunc(idle);//注册全局回调函数：空闲时调用 

	glutMainLoop();  // glut事件处理循环 
	return 0;
}

2.2  运行结果

茶壶桌子