山东大学 计算机图形学 实验1 指导

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1、计算机科学与技术学院&软件学院计算机图形学实验指导书山东大学实验一图形性能一．实验目的二．实验环境三．实验内容和要求四．实验原理五．实验指导1.  GLUT软件包安装配置2.基于GLUT的OpenGL应用程序的创建3.OpenGL基本体素（图元）的绘制4.glPolygonMode介绍介绍5.glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME)函数介绍6.  模型变换：glRotate()介绍7.  球体的绘制方法8.  GLUT弹出式菜单管理9.  相关GLUT回调函数1计算机科学与技术学院&软件学院计算机图形学实验指导书山东大学一．实验目的：熟悉OpenGL应用程序基本架构

2、，了解OpenGL的基本数据类型、核心函数及辅助函数的使用掌握OpenGL相关的基本概念，工作机理及基本程序结构掌握GLUT库的使用掌握OpenGL基本体素的绘制了解图形系统的性能二．实验环境：硬件环境：P4  CPU 2.0以上PC机，512M以上内存。软件环境：Windows XP，Visual C++ 6.0，OpenGL图形软件包，GLUT开发包。三．实验内容和要求：1.利用GLUT库，编写一个OpenGL程序，实现以下功能：仿照课本的例子，绘制若干OpenGL基本体素（三角形、三角形带、四边形、四边形带）构成的球体，可以控制改变球的数量和球的体积，来改变基本

3、体素的数量以及顶点的数量。可以通过改变glPolygonMode，切换是否填充所绘制的基本体素。可以通过glRotate，使绘制的球体旋转。利用函数glutGet(GLUT_ELAPSED_TIME)（returns the time in milliseconds since glutInit or the first invocation of the function）统计绘制时间2.仔细观察各种不同条件下的绘制时间，完成一份实验报告，报告中包含以下问题的实验数据统计以及结论：填充与非填充的情况下，每秒绘制三角形的数目三角形大小的变化是否影响系统的性能给每个顶点

4、不同颜色的情况下，对于性能的影响分别比较使用三角形、三角形带，以及四边形、四边形带作为基本体素的情况下，2计算机科学与技术学院&软件学院计算机图形学实验指导书山东大学性能有何差别多个三角形或四边形的顶点同时置于一个glBegin 与 glEnd 之间的情况，与每个glBegin 和 glEnd 间只存放一个三角形或四边形的顶点，两种情况下，性能上有何差异当加入裁减体，一部分体素在裁减体外时，性能有何影响。当顶点格式描述分别使用glVertex3f, glVertex3fv, glVertex3i等时，性能是否有影响你的实验数据与市场上一款显卡的宣传数据差别如何比较一下

5、使用sin和cos函数计算顶点的坐标与使用查数据表的方法获取顶点坐标两者之间的差异。提示：实验过程中，应当关闭显卡设置中的等待垂直信号，否则对于高性能的显卡可能由于显卡怠工得到不准确的结果。四．实验原理：（一）OpenGL概述OpenGL是近几年发展起来的一个性能卓越的三维图形标准，它是在SGl等多家世界闻名的计算机公司的倡导下，以SGl的GL三维图形库为基础制定的一个通用共享的开放式三维图形标准。它可与Visual C++紧密接口，便于实现有关计算和图形算法，可保证算法的正确性和可靠性。OpenGL图形库一共有100多个函数，其中核心函数有115个。除了提供基本的点、线、多边形

6、的绘制函数外，还提供复杂的三维物体（球、锥、多面体、茶壶等）以及复杂曲线和曲面（如Bezier、NURBS等曲线或曲面）的绘制函数。OpenGL程序基本结构由OpenGL初始化的绘图状态描述和绘制对象组成。0penGL为用户提供了3个函数库：OpenGL基本库opengl32.1ib，操作函数前缀gl；OpenGL实用库glu32.lib，操作函数前缀glu；OpenGL辅助库glaux.1ib，操作函数前缀aux。1．OpenGL基本函数库OpenGL基本函数库用来描述图元、属性、几何变换、观察变换和进行许多其他的操作。OpenGL基本函数库中的函数名中每一组成词的第一个字母要

7、大写，如glBegin，glClear，glCopyPixels。常量均以大写字母GL开头，另外，常量名中各组成词均采用大写，单词之间3计算机科学与技术学院&软件学院计算机图形学实验指导书山东大学用下划线分隔，如GL_RGB，GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE。数据类型名以大写字母GL开头，名字中其余部分是用小写字母表示的标准数据类型名，如GLbyte，GLshort，GLint。基本函数库中的函数前缀为gl。2．OpenGL实用函数库OpenGL实用函数库提供了一些例