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计算机图形学实验03_光照模型

时间：2024.5.2

计算机图形学实验报告03

北方工业大学

计算机图形学课程实验报告

题 目： 实验三 光照模型 学 院： 计算机学院 专 业： 数字媒体技术 指导教师： 学生班级： 学生学号： 学生姓名：

教师评定：

1

计算机图形学实验报告03

学号：

班级： 姓名：

实验报告3 光照模型

一．实验目的

1．熟悉OpenGL图形库；

2．掌握光照模型算法。

二．实验环境

1．软件环境：

操作系统：WinXp

应用软件：VC6.0，OpenGL

2．硬件环境（查看自己的机子）

CPU: Intel PIV 2.80GHz

内存RAM: 1GB

显卡：NVIDIA GeForce7650，256M显存

三．实验内容1

写程序实现一个聚光灯围绕立方体旋转程序。要求给出RenderScene()函数。 void RenderScene (void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清楚颜色数据和深度数据（清屏）

glColor3f(1.0,1.0,1.0);

glLoadIdentity(); //初始变换矩阵为单位矩阵

glTranslated(0,-1,-5); //平移0,0,-5向Z负方向平移5个单位

glPushMatrix(); //压缩矩阵，设定光源的位置

glDisable(GL_LIGHTING);

glRotatef(yRot, 0, 1, 0); //光源的旋转

glTranslatef(light_change[0],light_change[1],light_change[2]); //光源的位置 glTranslatef(light_position[0], light_position[1],light_position[2]); //光源位置

glutSolidSphere(0.1, 4,4);//利用库函数绘制一个半径为1的球体。表示光源在这里 glEnable(GL_LIGHTING);

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);

glPopMatrix();

light_direction[0] = -light_change[0];

2

计算机图形学实验报告03

light_direction[1] = -light_change[1];

light_direction[2] = -light_change[2];

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPOT_DIRECTION, light_direction); glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_diffuse);

glPopMatrix(); //光源设置完毕

glPushMatrix(); //压入变换矩阵那

// glutSolidSphere(1, 30,30);//利用库函数绘制一个半径为1的球体。

glBegin(GL_QUADS);

// 前面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左上

//后面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右下

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左下

// 顶面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左下

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右下 glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上

// 底面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左上

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下

// 右面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右下

3

计算机图形学实验报告03

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左上

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下

// 左面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左下

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上

glEnd();

glPopMatrix(); //弹出矩阵。

glutSwapBuffers(); //交换缓冲区。显示图形

}

四．实验内容2

写程序实现一个红色点光源围绕立方体旋转程序。要求给出RenderScene()函数。 float yRot = 0;

unsigned int nPre = 0;

GLfloat light_position[4] = {0,0,0,1}; //光位置

GLfloat light_diffuse[4] = {1,0,0,0}; //光的漫反色设置为红色

GLfloat light_change[3] = {3,3,-1}; //光源移动位置。

void display(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清楚颜色数据和深度数据（清屏）

glColor3f(1.0,1.0,1.0);

glLoadIdentity(); //初始变换矩阵为单位矩阵

glTranslated(0,-1,-5); //平移0,0,-5向Z负方向平移5个单位

glPushMatrix(); //压缩矩阵，设定光源的位置

glDisable(GL_LIGHTING);

glRotatef(yRot, 0, 1, 0); //光源的旋转

glTranslatef(light_change[0],light_change[1],light_change[2]); //光源的位置 glTranslatef(light_position[0], light_position[1],light_position[2]); //光源位置

glutSolidSphere(0.1, 4,4);//利用库函数绘制一个半径为1的球体。表示光源在这里 glEnable(GL_LIGHTING);

4

计算机图形学实验报告03

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);

glPopMatrix();

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_diffuse);

glPopMatrix(); //光源设置完毕

glPushMatrix(); //压入变换矩阵那

// glutSolidSphere(1, 30,30);//利用库函数绘制一个半径为1的球体。

glBegin(GL_QUADS);

// 前面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左上

//后面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右下

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左下

// 顶面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左下

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右下 glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上

// 底面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左上

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下

// 右面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右下

5

计算机图形学实验报告03

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左上

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下

// 左面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左下

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上

glEnd();

glPopMatrix(); //弹出矩阵。

glutSwapBuffers(); //交换缓冲区。显示图形

}

五．实验内容3

读程序实现三个点光源围绕立方体旋转效果。要求点光源分别为R、G、B三色。要求给出RenderScene()函数及光源设置函数。

float yRot = 0;

unsigned int nPre = 0;

GLfloat light_position1[4] = {0,0,0,1}; //光位置

GLfloat light_position2[4] = {1,0,0,1};

GLfloat light_position3[4] = {0,1,0,1};

GLfloat light_diffuse1[4] = {1,0,0,0}; //光的漫反色

GLfloat light_diffuse2[4] = {0,1,0,0};

GLfloat light_diffuse3[4] = {0,0,1,0};

GLfloat light_change[3] = {3,3,-1}; //光源移动位置。

void display(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清楚颜色数据和深度数据（清屏）

glColor3f(1.0,1.0,1.0);

glLoadIdentity(); //初始变换矩阵为单位矩阵

glTranslated(0,-1,-5); //平移0,0,-5向Z负方向平移5个单位

glPushMatrix(); //压缩矩阵，设定光源的位置

glDisable(GL_LIGHTING);

glRotatef(yRot, 0, 1, 0); //光源的旋转

glTranslatef(light_change[0],light_change[1],light_change[2]); //光源的位置 6

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glTranslatef(light_position1[0], light_position1[1],light_position1[2]); //光源位置 glutSolidSphere(0.1, 4,4);//利用库函数绘制一个半径为1的球体。表示光源在这里 glEnable(GL_LIGHTING);

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position1);

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_diffuse1);

glPopMatrix(); //光源设置完毕

glPushMatrix(); //压缩矩阵，设定光源的位置

glDisable(GL_LIGHTING);

glRotatef(yRot, 0, 1, 0); //光源的旋转

glTranslatef(-3,3,-1); //光源的位置

glTranslatef(light_position2[0], light_position2[1],light_position2[2]); //光源位置 glutSolidSphere(0.1, 4,4);//利用库函数绘制一个半径为1的球体。表示光源在这里 glEnable(GL_LIGHTING);

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, light_position2);

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, light_diffuse2);

glPopMatrix(); //光源设置完毕

glPushMatrix(); //压缩矩阵，设定光源的位置

glDisable(GL_LIGHTING);

glRotatef(yRot, 0, 1, 0); //光源的旋转

glTranslatef(3,-3,1); //光源的位置

glTranslatef(light_position3[0], light_position3[1],light_position3[2]); //光源位置 glutSolidSphere(0.1, 4,4);//利用库函数绘制一个半径为1的球体。表示光源在这里 glEnable(GL_LIGHTING);

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, light_position3);

glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, light_diffuse3);

glPopMatrix(); //光源设置完毕

glPushMatrix(); //压入变换矩阵那

glBegin(GL_QUADS);

// 前面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左上

//后面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右下

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上

glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上

7

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glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左下

// 顶面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上 glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左下 glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右下 glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上

// 底面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右上 glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左上 glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下 glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下

// 右面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的右下 glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的右上 glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的左上 glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的左下

// 左面

glColor3f(1,1,1);

glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 四边形的左下 glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 四边形的右下 glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 四边形的右上 glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 四边形的左上

glEnd();

glPopMatrix(); //弹出矩阵。

glutSwapBuffers(); //交换缓冲区。显示图形}

六．实验收获

8

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