Wojskowa Akademia Techniczna

Grafika Komputerowa

Sprawozdanie z pracy laboratoryjnej nr 2

Prowadz cy: mgr in . Mariusz Pazur

Data wykonania wiczenia: 17.12.2007r.

Wykonał: Karol Zalewski – I6Y3S1

1.Tre zadania

Zadanie 2

Napisa program przedstawiaj cy obiekt zbudowany z prymitywów przestrzennych

udost pnianych przez biblioteki GLU i GLUT. U ytkownik za pomoc klawiatury powinien

mie mo liwo wprowadzania zmian nast puj cych parametrów:

1.

K ta obrotu migła,

2.

K ta odchylenia, pochylenia i przechylenia rakiety.

W programie uwzgl dni mo liwo interakcyjnej zmiany poło enia obserwatora poprzez

podanie nast puj cych parametrów:

1.

Odległo ci obserwatora od obiektu (R),

2.

Wysoko ci obserwatora wzgl dem płaszczyzny, na której poło ony jest obiekt (H),

3.

K ta obrotu wokół obiektu w zakresie [0, 360] (

α).

UWAGA: Obserwator jest zawsze zwrócony przodem w kierunku obiektu.

R

H

α

Obserwator

2. Metoda rozwi zania zadania

Zadanie niestety nie zostało do ko ca wykonane przeze mnie. Nie udało mi si

zrealizowa drugiej cz ci zadania, mianowicie :

„W programie uwzgl dni mo liwo interakcyjnej zmiany poło enia obserwatora poprzez

podanie nast puj cych parametrów:

4.

Odległo ci obserwatora od obiektu (R),

5.

Wysoko ci obserwatora wzgl dem płaszczyzny, na której poło ony jest obiekt (H),

6.

K ta obrotu wokół obiektu w zakresie [0, 360] (

α

).”

Podczas rozwi zywania zadania wykorzystałem poni sze funkcje:

void walec(void);

void polkola(void);

void skrzydlo(void);

void pomoc(void);

void ogon(void);

void smiglo(void);

void samolot(void);

void sterowanie(void);

Funkcja walec() jest odpowiedzialna za rysowanie kadłuba samolotu o kształcie walca.

Podzielona jest ona na trzy „cz ci”. W pierwszej i drugiej rysuje podstawy:

glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

glVertex3f(0.0,5.0,0.0);

for(i=0.0;i<=kat;i+=kat/20.0){

glVertex3f(0.75*sin(i),5.0,0.75*cos(i));

}

glEnd();

glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

glVertex3f(0.0,-5.0,0.0);

for(i=0.0;i<=kat;i+=kat/20.0){

glVertex3f(0.75*sin(i),-5.0,0.75*cos(i));

}

glEnd();

W trzeciej powierzchnie boczn :

glBegin(GL_QUAD_STRIP);

for(i=0.0;i<=kat;i+=kat/20.0){

glVertex3f(0.75*sin(i),5.0,0.75*cos(i));

glVertex3f(0.75*sin(i),-5.0,0.75*cos(i));

}

glEnd();

Funkcja polkola() rysuje dziób samolotu:

double i=0.0,j=0.0,kat=2*pi;

for(j=pi;j>0.0;j-=pi/10.0){

glBegin(GL_QUAD_STRIP);

for(i=0.0;i<=kat;i+=kat/20.0){

glVertex3f(0.75*cos(j)*sin(i),5.0+0.75*sin(j),0.75*cos(j)*cos(i));

glVertex3f(0.75*cos(j+pi/10.0)*sin(i),5.0+0.75*sin(j+pi/10.0),0.75*cos(j+pi/10.0)*co

s(i));

}

glEnd();

Funkcja skrzydło() ma za zadanie narysowa główne skrzydło samolotu:

glPushMatrix();

glTranslatef(0.75,0.0,0.0);

glScalef(0.25,3.0,8.0);

glutWireCube(1.0);

glPopMatrix();

Funkcja pomoc() ma za zadanie „pomóc” w rysowaniu ogona samolotu:

glPushMatrix();

glScalef(0.25,1.5,2.0);

glutWireCube(1.0);

glPopMatrix();

Funkcja ogon() rysuje ogon samolotu wykorzystuj c przy tym funkcje pomoc. Jest ona

podzielona na dwie „cz ci”:

-rysuj c pionow cz

ogona:

glPushMatrix();

glRotatef(90.0,0.0,1.0,0.0);

glTranslatef(0.0,-4.25,1.75);

pomoc();

glPopMatrix();

-rysuj c poziome cz ci ogona:

glPushMatrix();

glTranslatef(0.0,-4.25,-1.75);

pomoc();

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslatef(0.0,-4.25,1.75);

pomoc();

glPopMatrix();

Funkcja smiglo() odpowiedzialna jest za rysowanie migła:

glPushMatrix();

glTranslatef(0.0,5.75,0.0);

glScalef(4.0,0.25,0.25);

glutWireCube(1.0);

glPopMatrix();

Funkcja samolot() rysuje cały samolot. Składa si ona z powy szych funkcji. Umo liwia

równie obrót migłem:

walec();

polkola();

skrzydlo();

ogon();

// obrót migłem

glPushMatrix();

glRotatef(obrot,0.0,1.0,0.0);

smiglo();

glPopMatrix();

Funkcja sterowanie() odpowiedzialna jest za umo liwienie zmian k ta pochylenia i

przechylenia rakiety:

glPushMatrix();

glRotatef(pochylenie,0.0,0.0,1.0);

glRotatef(przechylenie,0.0,1.0,0.0);

samolot();

glPopMatrix();

3.Wyniki

Pierwsze poło enie samolotu:

Drugie poło enie samolotu:

Trzecie poło enie samolotu:

4.Kod programu:

#include <GL/glut.h>

#include <math.h>

// Definicja stalych

#define DLUGOSC_BOKU 5.0

#define OBSERWATOR_ODLEGLOSC 20.0

#define OBSERWATOR_OBROT_X 20.0

#define OBSERWATOR_OBROT_Y 20.0

#define OBSERWATOR_FOV_Y 30.0

// Zmienne globalne

double bok = DLUGOSC_BOKU; // Dlugosc boku szescianu

int szerokoscOkna = 800;

int wysokoscOkna = 600;

double pi=3.14159265;

double obrot=0.0;

double pochylenie=0.0,przechylenie=0.0;

char z='x';

double h=0.0;

double odl=OBSERWATOR_ODLEGLOSC;

double obr=OBSERWATOR_OBROT_Y;

// Prototypy funkcji

void samolot(void);

void walec(void);

void polkola(void);

void skrzydlo(void);

void pomoc(void);

void ogon(void);

void smiglo(void);

void sterowanie(void);

void WyswietlObraz(void);

void ObslugaKlawiatury(unsigned char klawisz, int x, int y);

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Funkcja rysujaca szescian o boku "a" w trybie GL_QUAD_STRIP.

// Srodek szescianu znajduje si w punkcie (0,0,0).

void walec(void){

double kat=2*pi;

double i=0.0;

glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

glVertex3f(0.0,5.0,0.0);

for(i=0.0;i<=kat;i+=kat/20.0){

glVertex3f(0.75*sin(i),5.0,0.75*cos(i));

}

glEnd();

glBegin(GL_QUAD_STRIP);

for(i=0.0;i<=kat;i+=kat/20.0){

glVertex3f(0.75*sin(i),5.0,0.75*cos(i));

glVertex3f(0.75*sin(i),-5.0,0.75*cos(i));

}

glEnd();

glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

glVertex3f(0.0,-5.0,0.0);

for(i=0.0;i<=kat;i+=kat/20.0){

glVertex3f(0.75*sin(i),-5.0,0.75*cos(i));

}

glEnd();

}

void polkola(void){

double i=0.0,j=0.0,kat=2*pi;

for(j=pi;j>0.0;j-=pi/10.0){

glBegin(GL_QUAD_STRIP);

for(i=0.0;i<=kat;i+=kat/20.0){

glVertex3f(0.75*cos(j)*sin(i),5.0+0.75*sin(j),0.75*cos(j)*cos(i));

glVertex3f(0.75*cos(j+pi/10.0)*sin(i),5.0+0.75*sin(j+pi/10.0),0.75*cos(j+pi/10.0)*co

s(i));

}

glEnd();

}

}

void skrzydlo(void){

glPushMatrix();

glTranslatef(0.75,0.0,0.0);

glScalef(0.25,3.0,8.0);

glutWireCube(1.0);

glPopMatrix();

}

void pomoc(void){

glPushMatrix();

glScalef(0.25,1.5,2.0);

glutWireCube(1.0);

glPopMatrix();

}

void ogon(void){

glPushMatrix();

glTranslatef(0.0,-4.25,-1.75);

pomoc();

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glTranslatef(0.0,-4.25,1.75);

pomoc();

glPopMatrix();

glPushMatrix();

glRotatef(90.0,0.0,1.0,0.0);

glTranslatef(0.0,-4.25,1.75);

pomoc();

glPopMatrix();

}

void smiglo(void){

glPushMatrix();

glTranslatef(0.0,5.75,0.0);

glScalef(4.0,0.25,0.25);

glutWireCube(1.0);

glPopMatrix();

}

void samolot(void)

{

walec();

polkola();

skrzydlo();

ogon();

glPushMatrix();

glRotatef(obrot,0.0,1.0,0.0);

smiglo();

glPopMatrix();

}

void sterowanie(void){

glPushMatrix();

glRotatef(pochylenie,0.0,0.0,1.0);

glRotatef(przechylenie,0.0,1.0,0.0);

samolot();

glPopMatrix();

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Funkcja ustawiajaca parametry rzutu perspektywicznego i rozmiary viewportu. Powinna

// by wywolywana kazdorazowo po zmianie rozmiarow okna programu.

void UstawParametryWidoku(int szer, int wys)

{

// Zapamietanie wielkosci widoku

szerokoscOkna = szer;

wysokoscOkna = wys;

// Ustawienie parametrow viewportu

glViewport(0, 0, szerokoscOkna, wysokoscOkna);

// Przejscie w tryb modyfikacji macierzy rzutowania

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

gluPerspective(OBSERWATOR_FOV_Y, (float)szerokoscOkna/(float)wysokoscOkna, 1.0,

1000.0);

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Funkcja wyswietlajaca pojedyncza klatke animacji

void WyswietlObraz(void)

{

// Wyczyszczenie bufora koloru i bufora glebokosci

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

// Przejscie w tryb modyfikacji macierzy przeksztalcen geometrycznych

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

// Zastapienie aktywnej macierzy macierza jednostkowa

glLoadIdentity();

// Ustalenie polozenia obserwatora

glTranslatef(0, 0,-odl);

glTranslatef(0, -h,0);

glRotatef((360/(2*pi))*atan(h), 1, 0, 0);

glRotatef(obr, 0, 1, 0);

// Narysowanie szescianu

sterowanie();

// Przelaczenie buforow ramki

glutSwapBuffers();

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Funkcja obslugi klawiatury

void ObslugaKlawiatury(unsigned char klawisz, int x, int y)

{

if(klawisz == '=')

obrot += 10.0;

else if (klawisz == '-')

obrot -= 10.0;

else if (klawisz == 'w'){

pochylenie += 2.0;}

else if (klawisz == 's'){

pochylenie -= 2.0;}

else if (klawisz == 'a'){

przechylenie += 2.0;}

else if (klawisz == 'd'){

przechylenie -= 2.0;}

else if (klawisz == 'p'){

odl += 1.0;}

else if (klawisz == 27)

exit(0);

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Glowna funkcja programu

int main(int argc, char **argv)

{

// Zainicjowanie biblioteki GLUT

glutInit(&argc, argv);

// Ustawienie trybu wyswietlania

glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH);

// Ustawienie polozenia dolenego lewego rogu okna

glutInitWindowPosition(100, 100);

// Ustawienie rozmiarow okna

glutInitWindowSize(szerokoscOkna, wysokoscOkna);

// Utworzenie okna

glutCreateWindow("Szescian");

// Odblokowanie bufora glebokosci

glEnable(GL_DEPTH_TEST);

// Ustawienie wartosci czyszczacej zawartosc bufora glebokosci

glClearDepth(1000.0);

// Ustawienie koloru czyszczenia bufora ramki

glClearColor (0.0f, 0.0f, 0.3f, 0.0f);

// Wlaczenie wyswietlania wielokatow w postaci obrysow (przydatne w celach

diagnostycznych).

glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);

// Zarejestrowanie funkcji (callback) odpowiedzialnej za

glutDisplayFunc(WyswietlObraz);

// Zarejestrowanie funkcji (callback) wywolywanej za kazdym razem kiedy

// zmieniane sa rozmiary okna

glutReshapeFunc(UstawParametryWidoku);

// Zarejestrowanie funkcji wykonywanej gdy okno nie obsluguje

// zadnych zadan

glutIdleFunc(WyswietlObraz);

// Zarejestrowanie funkcji obslugi klawiatury

glutKeyboardFunc(ObslugaKlawiatury);

// Obsluga glownej petli programu (wywolywanie zarejestrowanych callbackow

// w odpowiedzi na odbierane zdarzenia lub obsluga stanu bezczynnosci)

glutMainLoop();

return 0;

}