最新十三讲OpenGL技术简介ppt课件ppt课件.ppt

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1、十三讲十三讲OpenGLOpenGL技术简介技术简介pptppt课件课件目录目录OpenGL基础概念OpenGL的概念极其特点OpenGL的相关函数库及工作流程 OpenGL的运行环境要求与配置OpenGL的应用程序开发OpenGL三维空间视点变换和模型变换投影变换视口变换OpenGL光照模型OpenGL纹理模型 OpenGL的运行环境与配置的运行环境与配置如何在Windows中利用VC开发各种应用程序时使用OpenGL呢？安装函数库安装函数库首先，用时需要在project-settings-link-object/library中加入 opengl32.lib glu32.lib glaux

2、.lib三个库。如果是如果是MFC程序程序在视图类或OpenGL显示类中加入头文件 gl/glaux.h，gl/gl.h 及gl/glu.h三个头文件。如果是如果是win32程序程序加入 windows.h、GL/gl.h 、GL/glu与GL/glaux.h。然后就可以在视图类中调用OpenGL的库函数了。OpenGL三维空间三维空间经如下三种操作可将物体的真实三维坐标转换为屏幕像素位置。1.变换变换用矩阵乘法表示，包括模型变换、视点变换、投影变换。这些操作中包含旋转、平移、缩放、反射、正交投影和透视投影。使用上述操作组合绘制场景2.剪裁剪裁场景被渲染到矩形窗口中，所以要剪掉位于窗口之外的物

3、体。3.视口变换视口变换在变换后的坐标和屏幕像素之间建立对应关系。OpenGL三维物体的生成类比三维物体的生成类比生成场景的变换过程类似于用照相机拍照。步骤类比步骤类比如下：将相机固定在三角架上，并使之对准场景（视点（视点变换）变换）让要拍摄的场景位于取景框中的合适位置（模型（模型变换）变换）选择相机镜头或调整放大倍数（投影变换）（投影变换）决定照片大小，如放大（视口变换）（视口变换）1.绘制场景（绘制场景）（绘制场景）视点变换和模型变换视点变换和模型变换视点变换：视点变换：设置相机的位置和方向模型变换：模型变换：指定模型的位置和方向模型视点变换互相影响，一般统一指定即模视变换。开启并设定模视

4、变换使用参数GL_MODELVIEW调用函数glMatrixMode()思考方法：1.全局固定坐标系 2.移动局部坐标系OpenGL变换函数变换函数glTranslate*(TYPE x, TYPE y, TYPE z)说明：将一个由x，y，z决定的平移矩阵与当前矩阵相乘，即完成平移。glRotate*(TYPE angle， TYPE x， TYPE y ， TYPE z)说明：将一个旋转矩阵与当前矩阵相乘，该矩阵将物体绕原点到点（x，y，z）直线逆时针旋转angle度glScale*(TYPE x, TYPE y, TYPE z)说明：将物体缩放或沿坐标轴反射物体，物体上的每个点坐标都分别

5、乘以参数x、y、z。glMultMatrix*(const TYPE *m)说明：将m指向的16个值组成的矩阵乘以当前矩阵，并将结果作为当前矩阵。投影变换投影变换类似于选择相机镜头类似于选择相机镜头指定视野或视景体，确定哪些物体在视野内以及这些物体在视野内的大小。开启设置方法开启设置方法glMatrixMode(GL_PROJECTION)投影的分类投影的分类1、透视投影透视投影利用棱锥台函数glFrustum*()计算透视投影矩阵。2、正交投影正交投影利用glOrtho*()和glOrtho2D*()(二维物体投影二维屏幕)计算视景体是一个平行六面体的透视投影矩阵视口变换视口变换类似于选择照

6、片大小类似于选择照片大小。glViewport( GLint x, GLint y, Glsizei width, Glsizei height)在窗口中指定一个用于显示图像的像素矩形。(x,y)是视口左下角坐标， width和height指定视口的大小。glDepthRange( GLclampd near, GLclampd far)定义在视口变换过程对z坐标进行编码的方式， near和far表示调整后的z坐标的最大和最小值，默认为0.0和1.0OpenGL光照模型光照模型顶点颜色顶点颜色（1）顶点发射光颜色+（2）全局环境光与材质的环境光属性+（3）各个光源中衰减后的环境光、散射光和镜面

7、反射光。说明说明：执行计算后，颜色值（模式）被截取到0,1之间。在OpenGL中不考虑物体对光照的遮挡、被照物体也不会向其他物体发射光线。具体计算如下：（1）顶点发射光颜色顶点发射光颜色： 就是GL_EMISSION的值，即物体本身颜色值。（2）全局环境光与材质的环境光属性（相乘）全局环境光与材质的环境光属性（相乘）：全局环境光属性，由参数GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT定义， 物体材质环境光属性，由glMaterial*()设置的GL_AMBIENT值来决定。（3）其他光源的贡献其他光源的贡献衰减因子*聚光效果*（环境光+散射光+镜面反射光）OpenGL光照模型实现步骤光照模型实

8、现步骤（1）为物体的每个顶点定义法向量法向量，这些法向量决定物体相对于光源的朝向。（2）创建与选择一个或多个光源光源，并设置光源位置。（3）创建和选择光源模型光源模型，它定义了全局环境光的等级和观察点的实际位置。（4）设置场景中物体的材质属性材质属性。OpenGL纹理模型纹理模型纹理分为两种纹理分为两种表面图案表面图案（Surface Patterns）：在光滑表面上绘制一定的花纹或图案。表面纹理表面纹理（Texture）：用于描绘细微的凹凸不平的物体表面。 OpenGL可实现的纹理可实现的纹理可以是二维的，也可以是一维或者三维的。可以将纹理映射到由一组多边形构成的平面或曲面上，并沿一个、两个或三个方向（取决于纹理的维数）重复使用纹理以覆盖表面。 OpenGL纹理模型实现步骤纹理模型实现步骤 创建纹理对象并为其指定纹理。 指出如何将纹理应用于每个像素。 启动纹理映射。 使用纹理坐标和几何坐标来绘制场景及物体。