W o j s k o w a A k a d e m i a T e c h n i c z n a

Laboratorium Grafiki Komputerowej

Ćwiczenie laboratoryjne

nr 1

Temat ćwiczenia: „Modelowanie brył”

Pracę wykonał: Bąk Marcin

Grupa: C03B

1. Treść zadania laboratoryjnego:

Zamodelować walec w trybie GL_LINE_STRIP o promieniu podstawy 3, środku podstawy dolnej w punkcie (0,0,0) i wysokości 4.

2. Sposób rozwiązania zadania:

Rozwiązując zadanie laboratoryjne stworzyłem funkcje które:

• za pomocą linii (GL_LINE_STRIP) rysuje okrąg

Algorytm działający w pętli wewnętrznej wyznacza w każdej iteracji pętli wewnętrznej współrzędne kolejnego punktu na podstawie parametrycznego równania okręgu (zmienia się wartość kąta):

Współrzędne punktu x1:

X=d*cosL1

Z=d*sinL1

Współrzędne punktu x2:

X=d*cosL2

Z=d*sinL2

Przy wyznaczaniu kolejnych punktów są one łączone odcinkami. W efekcie otrzymujemy okrąg.

W każdej iteracji pętli zewnętrznej zostaje zwiększona wartość współrzędnej Y w przedziale 0..4 tak, aby rysować kolejne warstwy walca zgodnie z ilością podziałów.

Efekt wykonania algorytmu:

• za pomocą trójkątów (GL_TRIANGL_FAN) rysuje pola podstaw górnej i dolnej walca

W wyznaczaniu kolejnych punktów wykorzystane zostało równanie parametryczne okręgu:

Algorytm został użyty dla podstawy dolnej i górnej.

Każdy z trójkątów ma jeden punkt wspólny (0,0,0) dla dolnej podstawy i (0,4,0) dla górnej.

Efekt:

• za pomocą linii (GL_LINE_STRIP) rysuje powierzchnię boczną walca

Przy użyciu metody jak w wyznaczaniu punktów na okręgu, obliczane są kolejno odpowiednie punkty na podstawie dolnej i górnej (o tych samych współrzędnych x i z), a następnie łączone za pomocą odcinków.

Efekt:

Siatka walca po wykonaniu się całego algorytmu:

3. Podstawowe funkcje i procedury wykorzystane przy budowie modelu

glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK,GL_LINE); - funkcja pozwalająca na rysowanie za pomocą lini

glBegin(GL_LINE_STRIP); - procedura rysująca siatkę za pomocą odcinków

glVertex3f(x,y,z);

glVertex3f(x1,y1,z1);

.

glEnd();

glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); - procedura rysująca siatkę za pomocą trójkątów

glVertex3f(x1,y1,z1);

.

glEnd();

GL_LINE_STRIP - to tryb, który polega na rysowaniu odcinków, w taki sposób, że koniec jednego odcinka, jest początkiem następnego.

GL_TRIANGLE_FAN - to tryb, który polega na rysowaniu trójkątów, które mają ze sobą jeden wierzchołek wspólny. Na początku podajemy współrzędne wspólnego wierzchołka, a potem podajemy kolejne wierzchołki dla utworzenia trójkątów.

4. Uzyskane wyniki i wnioski końcowe:

Cel ćwiczenia został osiągnięty. Program realizuje zadanie poprawnie. Po włączeniu programu na ekranie pojawia się żądana bryła. Jest możliwość zmiany ilości podziałów pionowych i poziomych.

5. Kod źródłowy:

#include <GL/glut.h>

#include <math.h>

// Definicja stalych

#define DLUGOSC_BOKU 3.0 //promien walca

#define WYSOKOSC_WALCA 4.0 //wysokosc walca

#define OBSERWATOR_ODLEGLOSC 20.0

#define OBSERWATOR_OBROT_X 20.0

#define OBSERWATOR_OBROT_Y 20.0

#define OBSERWATOR_FOV_Y 30.0

#define PI 3.14155

// Zmienne globalne

double bok = DLUGOSC_BOKU; // promien walca

double wys = WYSOKOSC_WALCA;

int szerokoscOkna = 800;

int wysokoscOkna = 600;

int podzialy = 10; //poczatkowa liczba podzialow

// Prototypy funkcji

void RysujKolo(int l_podz);

void UstawParametryWidoku(int szer, int wys);

void WyswietlObraz(void);

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

void RysujKolo(int l_podz) //funkcja rysujaca walec

{

int i=0,j=0;

glBegin(GL_LINE_STRIP);

for(j=0;j<=l_podz;j++)

{

for(i=0;i<=l_podz;i++)

{

glVertex3f(3.0*cos((2.0*PI/(double)l_podz)*(double)i), 3*(double)j/l_podz,

3.0*sin((2.0*PI/(double)l_podz)*(double)i));

}

}

glEnd();

glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

glVertex3f(0.0,3.0,0.0);

for(i=0;i<=l_podz;i++)

{

glVertex3f(3.0*cos((2.0*PI/(double)l_podz)*(double)i),3.0, 3.0*sin((2.0*PI/(double)l_podz)*(double)i));

}

glEnd();

glBegin(GL_TRIANGLE_FAN);

glVertex3f(0.0,0.0,0.0);

for(i=0;i<=l_podz;i++)

{

glVertex3f(3.0*cos((2.0*PI/(double)l_podz)*(double)i),0.0,

3.0*sin((2.0*PI/(double)l_podz)*(double)i));

}

glEnd();

for(i=0;i<=l_podz;i++)

{

glBegin(GL_LINE_STRIP);

glVertex3f(3.0*cos((2.0*PI/(double)l_podz)*(double)i),0.0,

3.0*sin((2.0*PI/(double)l_podz)*(double)i));

glVertex3f(3.0*cos((2.0*PI/(double)l_podz)*(double)i),3.0, 3.0*sin((2.0*PI/(double)l_podz)*(double)i));

glEnd();

}

}

void UstawParametryWidoku(int szer, int wys)

{

szerokoscOkna = szer;

wysokoscOkna = wys;

glViewport(0, 0, szerokoscOkna, wysokoscOkna);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

gluPerspective(OBSERWATOR_FOV_Y, (float)szerokoscOkna/(float)wysokoscOkna, 1.0, 1000.0);

}

void WyswietlObraz(void)

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

glLoadIdentity();

glTranslatef(0, 0, -OBSERWATOR_ODLEGLOSC);

glRotatef(OBSERWATOR_OBROT_X, 1, 0, 0);

glRotatef(OBSERWATOR_OBROT_Y, 0, 1, 0);

RysujKolo(podzialy); //wyswietlenie walca

glutSwapBuffers();

}

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

{

if(klawisz == '+') //zwieksza liczbe podzialow

podzialy++;

else if (klawisz == '-') //zmniejsza liczbe podzialow

podzialy--;

else if (klawisz == 27)

exit(0);

}

int main(int argc, char **argv)

{

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH);

glutInitWindowPosition(100, 100);

glutInitWindowSize(szerokoscOkna, wysokoscOkna);

glutCreateWindow("Szescian");

glEnable(GL_DEPTH_TEST);

glClearDepth(1000.0);

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

glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);

glutDisplayFunc(WyswietlObraz);

glutReshapeFunc(UstawParametryWidoku);

glutIdleFunc(WyswietlObraz);

glutKeyboardFunc(ObslugaKlawiatury);

glutMainLoop();

return 0;

}

---