计算机图形学课程设计真实感游戏场景绘制

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1、《计算机图形学》课程设计（2015----2016学年第二学期）学院专业班级学号学生姓名老师编写日期：2016年xx月xx日41/42目录真实感游戏场景绘制3一实验目的3二实验内容3三实验分工3四理论基础41雾化模型42颜色模型53光照模型64纹理模型6五系统描述131墙壁、地面、箱子132石柱、雪人143玻璃球154天空17六心得体会19七附录：程序源代码1941/42计算机图形学真实感游戏场景绘制【摘要】本次课程设计绘制了一个真实感的三维场景，并实现场景漫游。主要绘制了墙壁与地面、天空、石柱、箱子、玻璃球、雪人、雾等对象。以VisualS

2、tudio2012为平台用OpenGL基础知识实现此真实感场景的绘制。一实验目的1．熟悉OpenGL基础函数，并了解其用法。2．通过程序模拟真实感游戏场景，掌握图形综合展示效果，基于专业背景，结合实验课内容与课程设计要求，使用OpenGL绘制简单的3D真实感游戏场景，包括光栅化算法、多边形裁剪计算以及消隐算法在场景绘制中的应用。二实验内容和效果光栅化算法、多边形裁剪计算以及消隐算法在场景绘制中的应用，其中真实感场景绘制包括颜色模型、纹理模型、雾化模型、运动模型以及环境光、漫反射、镜面反射等光照模型设置。图1游戏场景整体效果41/42计算机图形

3、学一实验分工本次课程设计实验，小组成员齐心协力。首先从自己尝试编写没有成功到后来的各种搜集资料，寻找3D游戏场景的绘制代码，到最后小组成员分工解析代码并注释，做PPT，演讲PPT等，大家合作都很用心。这次的实验中我们小组每个成员在每一个环节都参与任务，因代码过多，也都参与到代码解析中。具体安排如下：姓名任务xxx搜集资料，代码解析注释，做PPT，PPT演讲xxx搜集资料，代码解析并注释，做PPT，PPT演讲xxx搜集资料，代码解析注释，做PPT，PPT演讲xxx搜集资料，代码解析注释，做PPT，PPT演讲二理论基础1雾化模型OpenGL中提供

4、了完整的雾化接口，我们只需要选择合适的雾气的混合因子、密度、颜色、起始位置等。在OpenGL中，雾的工作模式有两种：线性模式和指数模式。这两种模式是根据雾的浓度变化来区分的。在线性模式下，只需要提供一个距离视点的开始位置和结束位置。从开始位置到结束位置之间，雾的浓度越来越高，浓度的变化和距离成正比。在指数模式下，雾的浓度随着距离的增加呈指数增长。这种模式通常用来用于烟雾、烟幕等效果。glFogf(GL_FOG_START,1.0f)确定了雾的开始初离屏幕有多近。glFogf(GL_FOG_END,5.0)，它告诉OpenGL雾能离开屏幕有多远

5、glHint(GL_FOG_HINT,GL_DONT_CARE)确定了雾的渲染方式，使用GL_DONT_CARE是因为并不关心建议值。这个项的不同值之间的区别：　41/42计算机图形学GK_DONT_CARE：让OPENGL自己来确定雾的渲染方式，每顶点或是每像素。GL_NICEST：对每一像素进行雾的渲染，它看起来是极棒的。GL_FASTEST：对每一顶点进行雾的渲染，它速度较快，但是不够美丽我们的雾气设置如下：修改函数里面的参数改变雾的颜色和浓度：图2改变颜色（蓝色）和浓度的雾气1颜色模型OpenGL支持两种颜色模式：一种是RGBA，一种

6、是颜色索引模式。不同的是，RGBA模式中，数据直接就代表了颜色；而颜色索引模式中，数据代表的是一个索引，要得到真正的颜色，还必须去查索引表。RGBA颜色41/42计算机图形学RGBA模式中，每一个像素会保存以下数据：R值（红色分量）、G值（绿色分量）、B值（蓝色分量）和A值（alpha分量）。其中红、绿、蓝三种颜色相组合，就可以得到我们所需要的各种颜色，而alpha不直接影响颜色。1光照模型光照模型包括许多因素，如物体的类型，物体相对光源与其他物体的位置以及场景中所设置的光源属性，物体的透明度，物体的表面光亮程度，甚至物体的各种表面纹理等。光

7、照到物体表面时，物体对光会发生反射、透射、吸收、衍射、折射和干涉。通常观察不透明、不发光的物体，人眼所观察到的是从物体表面的得到的反射光，它是由场景中的光源和其他物体表面的反射光共同作用产生的。简单光照明模型模拟物体表面对直接光照的反射作用，包括镜面反射和漫反射，而物体间的光反射作用没有被充分考虑到，仅仅用一个与物体周围和视点、光源位置都无关的环境光常量来近似表示。可以用如下表达式表示：入射光=环境光+漫反射+镜面反射光2纹理模型（因为我们的场景大量使用了纹理模型，且我主要也负责纹理模型，因此处会详细解释。）我们都知道物体表面通常并不是具有简

8、单颜色的平滑面，而是有着花纹图案等丰富细节的。计算机三维图形通过给面贴纹理来表现表面细节。OpenGL默认设置是关闭贴纹理的，所以必须先用命令打开纹理计算。41/4