一、实验目的

1，使用opengl函数写一个程序，要求对于一个茶壶的左上四分之一部分进行显示，显示区位于屏幕的右下四分之一处。

2，使用opengl函数写一个图形程序，要求分别使用三个光源从一个茶壶的前右上方（偏红色），正左侧（偏绿色）和前左下方（偏蓝色）对于其进行照射，完成程序并观察效果。

3，使用opengl函数完成一个图形动画程序，显示一个 球沿正弦曲线运动的过程，同时显示一个立方体沿抛物线运动过程。

二、实验要求

1.掌握Window图形编程的基本方法；

2.使用opengl编写控制程序

3.掌握如何进行简单动画制作

三、实验设备（环境）

Windows系统,vs2017

四、实验步骤与结果

1，    使用opengl函数写一个程序，要求对于一个茶壶的左上四分之一部分进行显示，显示区位于屏幕的右下四分之一处。

//绘图子程序

void display(void)

{

    glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    //glEnable(GL_SCISSOR_TEST);

    //glScissor(0.0f,0.0f,500,300);

    glutWireTeapot(0.4);

    glFlush();

}

//窗口调整子程序

void myReshape(int w, int h)

{

    glViewport(500, -300, (GLsizei)w, (GLsizei)h);

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);

    glLoadIdentity();

    if (w <= h)

        glOrtho(-1, 1, -(float)h / w, (float)h / w, -1, 1);

    else

        glOrtho(-(float)w / h, (float)w / h, -1, 1, -1, 0.5);

}

2，    使用opengl函数写一个图形程序，要求分别使用三个光源从一个茶壶的前右上方（偏红色），正左侧（偏绿色）和前左下方（偏蓝色）对于其进行照射，完成程序并观察效果。

}

//绘图子程序

void display(void)

{

    glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    //glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

    //glLoadIdentity();

    //设置光源的属性1

    GLfloat LightAmbient1[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f }; //环境光参数 ( 新增 )

    GLfloat LightDiffuse1[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f }; // 漫射光参数 ( 新增 )

    GLfloat Lightspecular1[] = { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f }; // 镜面反射

    GLfloat LightPosition1[] = { 500.0f, 500.0f, 500.0f, 1.0f }; // 光源位置 ( 新增 )

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, LightPosition1);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, LightAmbient1); // 设置环境光

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, LightDiffuse1); // 设置漫射光

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, Lightspecular1);//设置镜面反射光

                                                      //设置光源的属性2

    GLfloat LightAmbient2[] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f }; //环境光参数 ( 新增 )

    GLfloat LightDiffuse2[] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f }; // 漫射光参数 ( 新增 )

    GLfloat Lightspecular2[] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f }; // 镜面反射

    GLfloat LightPosition2[] = { -500.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f }; // 光源位置 ( 新增 )

    glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, LightPosition2);

    glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, LightAmbient2); // 设置环境光

    glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, LightDiffuse2); // 设置漫射光

    glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, Lightspecular2);//设置镜面反射光

                                                      //设置光源的属性3

    GLfloat LightAmbient3[] = { 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f }; //环境光参数 ( 新增 )

    GLfloat LightDiffuse3[] = { 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f }; // 漫射光参数 ( 新增 )

    GLfloat Lightspecular3[] = { 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f }; // 镜面反射

    GLfloat LightPosition3[] = { -500.0f, 500.0f, -500.0f, 1.0f }; // 光源位置 ( 新增 )

    glLightfv(GL_LIGHT2, GL_POSITION, LightPosition3);

    glLightfv(GL_LIGHT2, GL_AMBIENT, LightAmbient3); // 设置环境光

    glLightfv(GL_LIGHT2, GL_DIFFUSE, LightDiffuse3); // 设置漫射光

    glLightfv(GL_LIGHT2, GL_SPECULAR, Lightspecular3);//设置镜面反射光    

                                                      //  初始化材料特性

    GLfloat mat_specular[] = { 1.0, 0.5, 0.3, 1.0 };

    GLfloat diffuseMaterial1[] = { 1.0, 0.5, 0.8, 1.0 };

    GLfloat diffuseMaterial2[] = { 0.5, 0.0, 1.0, 1.0 };

    GLfloat diffuseMaterial3[] = { 0.0, 0.0, 1.0, 1.0 };

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, diffuseMaterial1);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);

    glMaterialf(GL_FRONT, GL_SHININESS, 25.0);

    glEnable(GL_LIGHTING);

    glEnable(GL_LIGHT0);

    glEnable(GL_LIGHT1);

    glEnable(GL_LIGHT2);

    glutSolidTeapot(0.4);

    glFlush();

}

//视口调整子程序

void myView(int w, int h)

{

    glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);

    glLoadIdentity();

3，使用opengl函数完成一个图形动画程序，显示一个 球沿正弦曲线运动的过程，同时显示一个立方体沿抛物线运动过程。

代码

float dIst = 0.0f;

float dIst1 = 0.0f;

void RenderScene(void)

{

    glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);//清除颜和深度缓冲区。

    glPushMatrix();//将当前矩阵压入堆栈

    glColor3ub(255, 0, 0);//设置当前颜色为红色。

                          //glutSolidSphere(0.1f, 50, 50);        //tai yang。

    glPushMatrix();//将当前矩阵压入堆栈

    glRotatef(dIst * 0, 0.0f, 0.0f, 1.0f);    //所画物体绕经过（0，0，0），（1，1，3）的矢量逆时针旋转dIst的角度。

    glTranslatef(dIst - 1, 0.1*sin(dIst * 10) - 0.5, 0.0f);        //将所化物体沿X轴平移10个单位。

    glColor3ub(255, 0, 0);//设置当前颜色为红色。

    glutSolidSphere(0.09f, 50, 50);        //画一个实心圆。

    glPopMatrix();//弹出先前所压矩阵

    glPushMatrix();//将当前矩阵压入堆栈

                   //坐标系绕x轴旋转 

    glRotatef(-30, 1.0f, 0.0f, 0.0f); 

    glRotatef(20, 0.0f, 1.0f, 0.0f);

    //glRotatef(dIst*0, 0.0f, 0.0f, 1.0f);    //所画物体绕经过（0，0，0），（1，1，3）的矢量逆时针旋转dIst的角度。

    glTranslatef(dIst - 1, (dIst - 1)*(dIst - 1), 0.0f);            glColor3ub(255, 0, 0);//设置当前颜色为红色。

    glutWireCube(0.2);        //画一个立方体

    glPopMatrix();//弹出先前所压矩阵

    glPopMatrix();//弹出先前所压矩阵

    dIst += 0.01;

    if (dIst > 2.0f)

        dIst = 0.0f;

    glFlush();

    glutSwapBuffers();//在双缓冲模式下进行一次缓冲区交换。

}

void TimerFunction(int value)

{

    glutPostRedisplay();//刷新当前窗口

    glutTimerFunc(10, TimerFunction, 1);

}

void main(void)

{

    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);    glutInitWindowSize(760, 760);

    glutInitWindowPosition(0, 0);

    glutCreateWindow("ex303");

    glutDisplayFunc(RenderScene);

    glutTimerFunc(30, TimerFunction, 1); 

    glutMainLoop();

}

五、实验分析与讨论

1.了解了简单的动画制作过程；