西北工業(yè)大學c大作業(yè)要點

1、XGRT11WK弓TFiRN POTnTOrZCAL TJKJVFMITT程序設計挑戰(zhàn)式課程設計極限挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)，不是為著征服自然，而是為著突破自我，超越自我 生命有極限，思想無 極限，高度有 極限，境界無 極限作業(yè)名稱：利用OpenGL實現(xiàn)有色立體茶壺旋轉(zhuǎn)圖形學 院：航海學院班級： 03021301學號： 2013300749姓 名：劉德柱劉德柱主要負責茶壺形態(tài)構建函數(shù)模塊、潘峰主要負責旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)函數(shù)，調(diào)試、完善、報告等 團隊組成：共同完成。西北工業(yè)大學2018年10月5日程序設計挑戰(zhàn)式課程設計報告請?zhí)顚懸韵率梼?nèi)容，將表格按頁對齊（插入空行），勿刪除任何部分。1、問題與背景（描述程序所要解決的問

2、題或應用背景）圖片，指的就是平面圖片，二維圖片。它所記錄的，就是當前平面的 內(nèi)容。至于其它面有什么它是不會記錄的，也是無法記錄的。如你在拍一 個人的正面圖像，它的側面或背后有什么，你知道？還是相機知道？是紅 的？黑的？沒人知道！現(xiàn)在你讓這張圖片進行立體旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到人的背后 之后，能看到什么？如果你要旋轉(zhuǎn)，則就不能普通的平面圖片，而應該是 三維圖像！ 這就是C+中opengl的用處了。它可以實現(xiàn)立體旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn) 360 地看這個物體，并且還能給三維物體添加顏色， 更具真實感和視覺效 果。2、開發(fā)工具（列出所使用的開發(fā)工具和第3方開發(fā)庫）VC+6. 0，MFC Windows API3、主要功能（詳

3、細說明程序的功能）本C+程序利用OpenGL實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)圖形，可以使示例中有色立體茶壺實 現(xiàn)360旋轉(zhuǎn)，使觀眾全方位立體感知茶壺形態(tài)。4、設計內(nèi)容（詳細描述解決問題的原理和方法、算法、數(shù)據(jù)結構等）Ope nGL的工作順序就是一個從定義幾何要素到把象素段寫入幀緩沖區(qū)的過程。在屏幕上顯示圖象的主要步驟是以下3步：1）構造幾何要素（點、線、多邊形、圖像、位圖），創(chuàng)建對象的數(shù)學描 述。在三維空間放置對象，選擇有利的觀察點。2）計算對象的顏色，這些顏色可能直接定義， 或由光照條件及紋理間 接給出。3）光柵化，把對象的數(shù)學描述和顏色信息轉(zhuǎn)換到屏幕的象素。在本程序中。首先使用相關的 WINDOWS AF創(chuàng)建窗口

4、，其次實現(xiàn)程序 的相應功能：1 .使用OPENG相應庫函數(shù)畫出正方體。2 .使之旋轉(zhuǎn)起來。3 .在窗體中響應鼠標事件，控制正方體的旋轉(zhuǎn)。程序流程如圖所示：- 13 -ETKMAIN主程序?qū)⒊绦蚣せ畈⑦M入消息循環(huán)程序完成由KiHGLindous 毀窗口！推岀消息循壞、結束程序至此，程序的大體內(nèi)容以及機構已經(jīng)構造成型OPENG的主體繪制工作：首先使用 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_B 清除屏幕和深度緩存，然后使用glLoadlde ntity();重置當前的模型觀察矩陣，確定繪制好圖形的位置glTranslatef(0.0f,0.0f,

5、z);移入屏幕z個單位。函數(shù)glTranslatef(x, y, z)作用為沿著X, Y和Z軸移動； 現(xiàn) 在是本程序中最重要的語句：glRotatef(a ngle,O.Of,O.Of,O.Of)，其中angle為每次旋轉(zhuǎn)的角度，之后分別是XYZ三個軸的旋轉(zhuǎn)分量，這三個旋轉(zhuǎn)分量構成了三維坐標軸中的旋轉(zhuǎn)法向量。繪制：void COPENGLActView:O nDraw(CDC* pDC)COPENGLActDoc* pDoc = GetDocume nt(); ASSERT_VALID(pDoc);static GLfloat xangle = 10.0f;glClear(GL_COLOR_B

6、UFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); gIPushMatrix ();glTranslatef(0.0f, O.Of, -8.5);glRotatef(xangle, 1.0f, O.Of, O.Of);xan gle+= 10.0f;auxSolidTeapot(1.5);glPopMatrix ();glFlush();if(FALSE=:SwapBuffers(m_pCo ntextDC-GetSafeHdc()AfxMessageBox( ? ?o3? e u);重置模型觀察矩陣：glMatrixMode(GL_PROJECTION);/ 選擇投 影矩陣g

7、lLoadIde ntity();/重置投影矩陣 /設置視口的大小gluPerspective(45.0f,(GLfloat)width/(GLfloat)height,0.1f,100.0f)glMatrixMode(GL_MODELVIEW);/ 選擇模型觀察矩陣glLoadIde ntity();/重置模型觀察矩陣視圖框的輸出：BOOL COPENGLActView:O nPreparePri ntin g(CPri ntl nfo* plnfo) /默認的準備return DoPreparePri nti ng(pl nfo);voidCOPENGLActView:O nBegi nP

8、rintin g(CDC*/*pDC*/,CPri ntlnfo* /*pI nfo*/)/ TODO:添加額外的初始化之前打印void COPENGLActView:O nEn dPri ntin g(CDC* /*pDC*/, CPri ntlnfo*/*pIn fo*/)/ TODO:添加打印后進行清理void COPENGLActView:O nTimer(UINT nIDEve nt)/ TODO:在這里添加消息處理程序代碼和 /或調(diào)用默認旋轉(zhuǎn)的定時操作和動畫效果處理：this- On Draw(this-GetDC();CView:O nTimer( nIDEve nt);void

9、 COPENGLActView:O nAct()SetTimer(1,15,NULL);顯示場景的設置：Void Ren derSe ne(void)static float an gle = 0.0;glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); gIPushMatrix ();glTranslatef(0.0f, O.Of, -8.5);glRotatef(xangle, 1.0f, O.Of, O.Of);xan gle+= 10.0f;auxSolidTeapot(1.5);glPopMatrix ();glFlush();通過以

10、上步驟，實現(xiàn)圖形呈現(xiàn)，再通過旋轉(zhuǎn)函數(shù)實現(xiàn)立體模型茶壺的 旋轉(zhuǎn)。5、程序文件與工程名稱(標出程序中所有文件名、工程名稱及其說明)OPENGLAct.dsw VC6T 作區(qū)文件OPENGLAct.dsp VC6工程文件OPENGLAct.cpp 主程序OPENGLAct.h主程序頭文件Ma in Frm.cpp框架類的實現(xiàn)文件OPENGLActDoc.cpp 文檔OPENGLActView.cpp視圖框應用程序OPENGLActView.h視圖框應用程序頭文件StdAfx.cpp VC6 預處理文件StdAfx.h VC6 預處理頭文件OPENGLAct.rc資源文件resource.h 資源定義

11、頭文件res圖標存放文件夾OPENGLAct.ico應用程序圖標6、函數(shù)模塊（程序中各個函數(shù)的原型聲明及其說明）class COPENGLActApp : public CWin App應用程序類class COPENGLActDlg : public CDialog應用程序?qū)υ捒騰oid COPENGLActView:OnDraw(CDC* pDC);立體模型繪制函數(shù) BOOLCOPENGLActView:PreCreateWi ndow(CREATESTRUCT& ;窗口 類或者樣式的修改BOOL COPENGLActView:O nPreparePri ntin g(CPri ntI n

12、fo* plnfo)；函數(shù)的輸出，實現(xiàn)立體茶壺的呈現(xiàn)voidCOPENGLActView:O nBegi nPrintin g(CDC*/*pDC*/,CPrin tI nfo* /*pln fo*/);打印之前的初始化void COPENGLActView:O nEn dPri ntin g(CDC* /*pDC*/, CPri ntI nfo*/*pI nfo*/)打印之后的清理操作void COPENGLActView:O nSize(UINT nType, i nt ex, i nt cy)尺寸控制void COPENGLActView:O nTimer(UINT nIDEve nt)

13、定時器void COPENGLActView:O nAct()動畫7、使用說明（運行程序的小型說明書）運行程序OPENGLAct.cpp后，進行調(diào)試，茶壺界面自動打開。此時有 色茶壺呈靜態(tài)。點擊“查看”-“開始動畫”后，茶壺自動翻轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，可 全方位感知茶壺形態(tài)。8程序開發(fā)總結（簡要敘述編寫本作業(yè)的收獲與思考）收獲：通過此次程序設計實驗，我對OpenGL圖形函數(shù)有了初步的了解，并且能夠根據(jù)書本上的現(xiàn)有函數(shù)整合、編寫出簡單的圖形處理函數(shù)?？偨Y：C+語言作用范圍廣，如果能夠熟練掌握并且能夠靈活運用，將會在工程運用方面起到很大的作用。例如本題中，通過VC+6.0實現(xiàn)了立體茶壺模型的旋轉(zhuǎn)，這個可以用于茶

14、壺生產(chǎn)制造前的產(chǎn)品預覽。的功能十分強大，需要我們學習的地方還有很多。9、運行截圖（附上程序運行的截圖畫面，至少有1幅，截圖越翔實得分越高）Windows中抓取當前活動窗口： Alt + Print Screen，抓取全屏：Print Screen?；蛘呤褂肏yperSnap等軟件（百度搜索）。10、源程序（附上程序源代碼，若是多個文件，標出文件名）/ 1.應用程序主窗框的源代碼/ Mai nFrm.cpp : CMai nFrame框架類的實現(xiàn)#i nclude stdafx.h#i nclude OPENGLAct.h#in clude Mai nFrm.h#ifdef DEBUG #def

15、i ne new DEBUG_NEW #un def THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE_;#en dif/ CMainFrameIMPLEMENT_DYNCREATE(CMainFrame, CFrameWnd)BEGIN_MESSAGE_MAP(CMainFrame, CFrameWnd)/AFX_MSG_MAP(CMainFrame)/ 注意 ,ClassWizard 將添加和刪除映射宏。/ 不編輯你所看到的這些生成的代碼塊 !ON_WM_CREATE()/AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP() static UINT indi

16、cators =狀態(tài)行指標ID_SEPARATOR, /ID_INDICATOR_CAPS,ID_INDICATOR_NUM,ID_INDICATOR_SCRL,;/程序設計挑戰(zhàn)式課程設計報告/ CMainFrame 建設/ 破壞 CMainFrame:CMainFrame()/ 待辦事項 : 添加成員初始化代碼CMainFrame:CMainFrame()int CMainFrame:OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)if (CFrameWnd:OnCreate(lpCreateStruct) = -1)return -1;if (!m_wndTo

17、olBar.CreateEx(this, TBSTYLE_FLAT, WS_CHILD | WS_VISIBLE | CBRS_TOP| CBRS_GRIPPER | CBRS_TOOLTIPS | CBRS_FLYBY | CBRS_SIZE_DYNAMIC) |!m_wndToolBar.LoadToolBar(IDR_MAINFRAME)TRACE0(Failed to create toolbarn); return -1; / 無法創(chuàng)建if (!m_wndStatusBar.Create(this) | !m_wndStatusBar.SetIndicators(indicators

18、, sizeof(indicators)/sizeof(UINT)TRACE0(Failed to create status barn); return -1; / 無法創(chuàng)建/ 待辦事項 : 刪除這三行如果你不想工具欄/ be dockable m_wndToolBar.EnableDocking(CBRS_ALIGN_ANY);EnableDocking(CBRS_ALIGN_ANY);DockControlBar(&m_wndToolBar);return 0;BOOL CMainFrame:PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)if( !CFrameWnd:

19、PreCreateWindow(cs) ) return FALSE;/ 待辦事項 : 修改窗口類或樣式來修改/ the CREATESTRUCT csreturn TRUE;/ CMainFrame 診斷#ifdef _DEBUGvoid CMainFrame:AssertValid() constCFrameWnd:AssertValid();void CMainFrame:Dump(CDumpContext& dc) constCFrameWnd:Dump(dc);#endif /_DEBUG/ / CMainFrame 消息處理程序/ 2. 主程序源代碼/ OPENGLAct.cpp

20、: 為應用程序定義了類的行為 /#include stdafx.h#include OPENGLAct.h#include MainFrm.h#include OPENGLActDoc.h#include OPENGLActView.h#ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILE static char THIS_FILE = _FILE_;#endif/ COPENGLActAppBEGIN_MESSAGE_MAP(COPENGLActApp, CWinApp)/AFX_MSG_MAP(COPENGLActApp)ON_COMMAND

21、(ID_APP_ABOUT, OnAppAbout)/ 注意 ,ClassWizard 將添加和刪除映射宏。/ 不編輯你所看到的這些生成的代碼塊/AFX_MSG_MAP/ 基于標準的文件文檔的命令ON_COMMAND(ID_FILE_NEW, CWinApp:OnFileNew)ON_COMMAND(ID_FILE_OPEN, CWinApp:OnFileOpen)/ 標準的打印設置命令ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_SETUP, CWinApp:OnFilePrintSetup) END_MESSAGE_MAP()/ COPENGLActApp constructionCO

22、PENGLActApp:COPENGLActApp()/ 待辦事項 : 建設代碼添加在這里/ 把所有 InitInstance 的重要初始化/ 唯一的 COPENGLActAp對象COPENGLActApp theApp;/ COPENGLActApp initializationBOOL COPENGLActApp:InitInstance()AfxEnableControlContainer();/ 標準的初始化/ 如果你不使用這些功能 , 希望減少規(guī)模/ 你的最終的可執(zhí)行文件 , 你應該從以下刪除/ 你不需要特定的初始化例程。#ifdef _AFXDLLEnable3dControls(

23、);/ 稱之為當使用 MFC DLL共享#elseEnable3dControlsStatic();/當鏈接到MFC靜態(tài)調(diào)用這個#endif/ 改變我們的注冊表鍵設置存儲。/ 待辦事項 : 你應該修改這個字符串是合適的/ 如您的公司或組織的名稱 .SetRegistryKey(_T(Local AppWizard-Generated Applications);LoadStdProfileSettings(); / 加載標準 INI 文件選項 ( 包括系統(tǒng) ) / 注冊應用程序的文檔模板。文檔模板/ 作為文件之間的連接 , 框架窗口和視圖。CSingleDocTemplate* pDocTem

24、plate;pDocTemplate = new CSingleDocTemplate(IDR_MAINFRAME,RUNTIME_CLASS(COPENGLActDoc),RUNTIME_CLASS(CMainFrame), / 主要 SDI 框架窗口RUNTIME_CLASS(COPENGLActView);AddDocTemplate(pDocTemplate);/解析命令行標準shell命令,DDE，文件打開CCommandLineInfo cmdInfo;ParseCommandLine(cmdInfo);/ 調(diào)度命令在命令行上指定if (!ProcessShellCommand(c

25、mdInfo)return FALSE;/ 唯一的窗口已經(jīng)初始化 , 所以顯示和更新 m_pMainWnd-ShowWindow(SW_SHOW); m_pMainWnd-UpdateWindow();m_pMainWnd-SetWindowText(?x OpenG?=-);return TRUE;/ CAboutDlg 對話框用于應用程序class CAboutDlg : public CDialogpublic:CAboutDlg();/ 對話框數(shù)據(jù)/AFX_DATA(CAboutDlg)enum IDD = IDD_ABOUTBOX ;/AFX_DATA/ ClassWizard 生成

26、的虛函數(shù)覆蓋/AFX_VIRTUAL(CAboutDlg)protected:/ DDX/DDVvirtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); support/AFX_VIRTUAL/ 實現(xiàn) protected:/AFX_MSG(CAboutDlg)/ 沒有消息處理程序/AFX_MSGDECLARE_MESSAGE_MAP();CAboutDlg:CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg:IDD)/AFX_DATA_INIT(CAboutDlg)/AFX_DATA_INITvoid CAboutDlg:DoDataExch

27、ange(CDataExchange* pDX) CDialog:DoDataExchange(pDX);/AFX_DATA_MAP(CAboutDlg) /AFX_DATA_MAP BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog)/AFX_MSG_MAP(CAboutDlg)/ No message handlers/AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() / 應用程序命令運行對話框 void COPENGLActApp:OnAppAbout() CAboutDlg aboutDlg; aboutDlg.DoModal(); / COPENGLA

28、ctApp 消息處理程序/ 3. 文檔框源代碼/ OPENGLActDoc.cpp : OPENGLActDoc 類的實現(xiàn)#include stdafx.h#include OPENGLAct.h#include OPENGLActDoc.h#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE_;#endif/ COPENGLActDocIMPLEMENT_DYNCREATE(COPENGLActDoc, CDocument)BEGIN_MESSAGE_MAP(COPENGLActDoc,

29、 CDocument)/AFX_MSG_MAP(COPENGLActDoc)/ 注意 ,ClassWizard 將添加和刪除映射宏。/ 不編輯在這些你看到的生成的代碼塊/AFX_MSG_MAPEND_MESSAGE_MAP()/ COPENGLActDoc 創(chuàng)建/ 破壞COPENGLActDoc:COPENGLActDoc()/ TODO: 添加一次性建設代碼在這里COPENGLActDoc:COPENGLActDoc()BOOL COPENGLActDoc:OnNewDocument()if (!CDocument:OnNewDocument()- 25 -程序設計挑戰(zhàn)式課程設計報告retu

30、rn FALSE;/ TODO: 僅代碼添加在這里/ (SDI 文檔可以重用該文檔 )return TRUE;/ COPENGLActDoc 序列化void COPENGLActDoc:Serialize(CArchive& ar)if (ar.IsStoring()/ TODO:在這里添加存儲代碼else/ TODO: 加載代碼添加在這里/ COPENGLActDoc 診斷#ifdef _DEBUGvoid COPENGLActDoc:AssertValid() constCDocument:AssertValid();void COPENGLActDoc:Dump(CDumpContext

31、& dc) const CDocument:Dump(dc);#endif /_DEBUG/ COPENGLActDoc 命令/ 4. 視圖框源代碼/ OPENGLActView.cpp : COPENGLActView 類的實現(xiàn)#include stdafx.h#include OPENGLAct.h#include OPENGLActDoc.h#include OPENGLActView.h#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE_; #endifGLfloat sgenp

32、arams = 1.0, 1.0, 1.0, 0.0; GLubyte stripeImage3*64;/- 27 -程序設計挑戰(zhàn)式課程設計報告/ COPENGLActViewIMPLEMENT_DYNCREATE(COPENGLActView, CView)BEGIN_MESSAGE_MAP(COPENGLActView, CView)/AFX_MSG_MAP(COPENGLActView)ON_WM_CREATE()ON_WM_SIZE()ON_WM_TIMER()ON_COMMAND(ID_ACT, OnAct)/AFX_MSG_MAP/ 標準的打印命令ON_COMMAND(ID_FIL

33、E_PRINT, CView:OnFilePrint)ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CView:OnFilePrint)ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW, CView:OnFilePrintPreview)END_MESSAGE_MAP()/ COPENGLActView construction/destruction- 29 -程序設計挑戰(zhàn)式課程設計報告COPENGLActView:COPENGLActView()/ TODO: 施工的代碼在這里COPENGLActView:COPENGLActView()BOOL COP

34、ENGLActView:PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs) / TODO: 在這里通過修改修改窗口類或樣式/ the CREATESTRUCT cscs.style |= WS_CLIPSIBLINGS | WS_CLIPCHILDREN;return CView:PreCreateWindow(cs);/ COPENGLActView 繪制void COPENGLActView:OnDraw(CDC* pDC)/ COPENGLActView 輸出- 33 -COPENGLActDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pD

35、oc);static GLfloat xangle = 10.0f; glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glPushMatrix ();glTranslatef(0.0f, 0.0f, -8.5); glRotatef(xangle, 1.0f, 0.0f, 0.0f);xangle+= 10.0f; auxSolidTeapot(1.5);glPopMatrix (); glFlush();if(FALSE=:SwapBuffers(m_pContextDC-GetSafeHdc()AfxMessageBox( ? ?c3

36、? e u);BOOL COPENGLActView:OnPreparePrinting(CPrintInfo* pInfo) / 默認的準備return DoPreparePrinting(pInfo);CPrintInfo*CPrintInfo*void COPENGLActView:OnBeginPrinting(CDC* /*pDC*/, /*pInfo*/)/ TODO: 添加額外的初始化之前打印void COPENGLActView:OnEndPrinting(CDC* /*pDC*/, /*pInfo*/)/ TODO: 添加打印后進行清理/ COPENGLActView 診斷#

37、ifdef _DEBUGvoid COPENGLActView:AssertValid() constCView:AssertValid();void COPENGLActView:Dump(CDumpContext& dc) constCView:Dump(dc);COPENGLActDoc* COPENGLActView:GetDocument() / 調(diào)試版本是內(nèi)聯(lián)ASSERT(m_pDocument-IsKindOf(RUNTIME_CLASS(COPENGLActDoc);return (COPENGLActDoc*)m_pDocument;#endif /_DEBUG程序設計挑戰(zhàn)式課程設計報告int COPENGLActView:OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) if (CView:OnCreate(lpCreateStruct) = -1)return -1;m_pContextDC=new CClientDC(this);ASSERT(m_pContextDC);static PIXELFO