【图形学】实验一 OpenGL基本绘制

实验一 OpenGL基本绘制

实验内容

在Windows系统下完成OpenGL的环境配置，编译并成功运行你的OpenGL程序。在其中使用现代OpenGL中的着色器，绘制多个简单的二维图形，参考下图所示：

具体内容包括：

1. OpenGL的环境配置

参考上机实验1.1的内容，完成Visual Studio 集成开发环境的安装，GLUT库与GLEW库的编译与配置，工程项目的搭建。

我用的是Clion，配置的CMakeLists.txt

# cmake version
cmake_minimum_required(VERSION 3.1)

# c++11
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
set(CMAKE_CXX_EXTENSIONS OFF)

# vcpkg
if(DEFINED ENV{VCPKG_ROOT} AND NOT DEFINED CMAKE_TOOLCHAIN_FILE)
  set(CMAKE_TOOLCHAIN_FILE "$ENV{VCPKG_ROOT}/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake"
      CACHE STRING "")
endif()
if(DEFINED ENV{VCPKG_DEFAULT_TRIPLET} AND NOT DEFINED VCPKG_TARGET_TRIPLET)
  set(VCPKG_TARGET_TRIPLET "$ENV{VCPKG_DEFAULT_TRIPLET}" CACHE STRING "")
endif()

# project
project(main)

# target
aux_source_directory("./" PROJECT_SOURCES)
add_executable(main ${PROJECT_SOURCES})
target_include_directories(main PRIVATE include)

if(APPLE)
	# dependency
	include_directories(/System/Library/Frameworks)
	find_library(OpenGL_LIBRARY OpenGL)
	find_library(GLUT_LIBRARY GLUT)
	set(LIBS ${OpenGL_LIBRARY} ${GLUT_LIBRARY})
	# link
	target_link_libraries(main ${LIBS})
else()
	# dependency
	find_package(GLEW REQUIRED)
	find_package(GLUT REQUIRED)
	# link
	target_link_libraries(main PRIVATE GLUT::GLUT)
	target_link_libraries(main PRIVATE GLEW::GLEW)
endif(APPLE)

2. 绘制二维图形

参考实验1.2的内容，在此基础上，以参数化的方式绘制出不同的形状（正方形，三角形，圆形，椭圆），并与参考中图形的位置和大小有所区别。

实验步骤

在实验1.2中，修改三角形的方向：

源代码为：

vec2(cos(currentAngle), sin(currentAngle)) * scale + center

修改为：

vec2(sin(currentAngle), cos(currentAngle)) * scale + center;

如下图：

将单个空白的正方形改为多个黑白交替的正方形的组合：

• 修改窗口上方的标题名称：

glutCreateWindow("学号_姓名_实验一");

 

• 理解如何生成获取圆形/椭圆的点

• 理解生成圆形/椭圆的函数

首先，解读generateEllipsePoints() 函数我们可以发现，当 verticalScale = 1.0时，我们可以构造圆形，当verticalScale 不等于1.0时，则可以绘制出椭圆。

• 绘制圆形：

首先，调用generateEllipsePoints() 函数生成圆形的点的坐标和颜色；

随后在display函数中绘制圆形：

可以看到效果如下：

• 绘制椭圆：

类似的，设置verticalScale = 0.5，我们先在init()函数中创建椭圆的100个点的坐标：

然后在display()函数中绘制：

结果如下：

• 修改颜色：

嵌套的正方形修改为蓝白相间：

修改圆形的渐变色：

修改椭圆的颜色：

最终结果如下：

实验结果：

如下图所示，左图为增加了圆形和椭圆后的结果；右图为修改了颜色的结果。

程序运行后输出结果如下：（这部分信息的输出代码使用了自己添加的，使用了之前的代码）