Создание компьютерной графики при помощи OpenGL

1.         Напишите программу вывода графика функции y= tg (x)+5*cos (x), с помощью точек, а затем с помощью линий.

1.1      С помощью точек

 

Решение:

#include <windows.h>

#include <gl\gl.h>

#include <gl\glu.h>

#include <gl\glaux.h>

#include <math.h>

GLint windW, windH;

void CALLBACK Reshape(int width, int height)

{ glViewport(0, 0, width, height);

 glMatrixMode(GL_PROJECTION);

 glLoadIdentity();

 gluOrtho2D(-15,15,-15,15);

 glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

void CALLBACK Draw(void)

{

glClearColor(1.0,1.0,1.0,1);

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glBegin(GL_LINES);

glColor3ub(190,190,190);

for (int i=-4; i<=4; i++)

{

glVertex2f(float(i), -6);//явное преобразование типа

glVertex2f(float(i), 15);

}

for (i=-6; i<=15; i++)

{

glVertex2f(-4, float(i));

glVertex2f(4, float(i));

}

glEnd();

glColor3ub(0,0,0);

glBegin(GL_LINES);

glVertex2f (-5, 0);

glVertex2f(5, 0);

glVertex2f(0,16);

glVertex2f(0,-7);

glEnd();

glPointSize(2);

glBegin(GL_POINTS);

glColor3ub(0,0,255);

int n;

double a,b,dx,x,y;

a=-1.415;

b=1.5;

n=20;

dx=(b-a)/(n-1);

x=a;

y=0;

for (i=1; i<=n; i++)

{

y=float(tan(x)+5*cos(x));

glVertex2d (x, y);

x=x+dx;

}

glEnd();

glFinish();

auxSwapBuffers();

}

void main(int argc, char **argv)

{

windW = 800;

windH = 800;

auxInitPosition(100, 100, windW, windH);

auxInitDisplayMode(AUX_RGB | AUX_DOUBLE);

auxInitWindow("v11_01_1");

glTranslated(0,-4,0);

auxReshapeFunc(Reshape);

auxMainLoop(Draw);

}

Результат:

2.2      с помощью линий

 

Решение:

 

#include <windows.h>

#include <gl\gl.h>

#include <gl\glu.h>

#include <gl\glaux.h>

#include <math.h>

GLint windW, windH;

void CALLBACK Reshape(int width, int height)

{ glViewport(0, 0, width, height);

 glMatrixMode(GL_PROJECTION);

 glLoadIdentity();

 gluOrtho2D(-15,15,-15,15);

 glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

void CALLBACK Draw(void)

{

glClearColor(1.0,1.0,1.0,1);

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glBegin(GL_LINES);

glColor3ub(190,190,190);

for (int i=-4; i<=4; i++)

{

glVertex2f(float(i), -6);//явное преобразование типа

glVertex2f(float(i), 15);

}

for (i=-6; i<=15; i++)

{

glVertex2f(-4, float(i));

glVertex2f(4, float(i));

}

glEnd();

glColor3ub(0,0,0);

glBegin(GL_LINES);

glVertex2f (-5, 0);

glVertex2f(5, 0);

glVertex2f(0,16);

glVertex2f(0,-7);

glEnd();

glBegin(GL_LINE_STRIP);

glColor3ub(0,0,255);

int n;

double a,b,dx,x,y;

a=-1.415;

b=1.5;

n=100;

dx=(b-a)/(n-1);

x=a;

y=0;

for (i=1; i<=n; i++)

{

y=float(tan(x)+5*cos(x));

glVertex2d (x, y);

x=x+dx;

}

glEnd();

glFinish();

auxSwapBuffers();

}

void main(int argc, char **argv)

{

windW = 800;

windH = 800;

auxInitPosition(100, 100, windW, windH);

auxInitDisplayMode(AUX_RGB | AUX_DOUBLE);

auxInitWindow("v11_01_1");

glTranslated(0,-4,0);

auxReshapeFunc(Reshape);

auxMainLoop(Draw);

}

Результат:

2.         Нарисуйте каркас призмы, в основании которой лежит правильный 14-угольник

Решение:

//v11_02

#include <windows.h>

#include <GL/gl.h>

#include <GL/glu.h>

#include <GL/glaux.h>

#include <math.h>

void CALLBACK resize (int width, int height)

{

glViewport (0,0,width, height);

glMatrixMode (GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

glOrtho(-15,15,-10,10, -10,20);

gluLookAt(1,-1,1, 0,0,0, 0,0,1);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

void CALLBACK display (void)

{

GLUquadricObj *quadObj;

quadObj = gluNewQuadric();

glClearColor(1.0,1.0,1.0,1);

glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glColor3d(0,0,1);

// каркас

gluQuadricDrawStyle(quadObj, GLU_SILHOUETTE);

//призма в основании которой лежит правильный 14-угольник

gluCylinder(quadObj, 2, 2, 5, 14, 14);

glBegin(GL_LINES);

glColor3ub(0, 0, 0);

glVertex2f(6, 0);

glVertex2f(-6, 0);

glVertex2f(0, 6);

glVertex2f(0, -6);

glVertex3f(0, 0, 0);

glVertex3f(0, 0, 8);

for (int i=-5; i<=5; i++)

{

if (i!=0)

{

glColor3ub(190,190,190);

glVertex2f(float(i), -5);

glVertex2f(float(i), 5);

}

}

for (i=-5; i<=5; i++)

{

if (i!=0)

{

glColor3ub(190,190,190);

glVertex2f(-5, float(i));

glVertex2f(5, float(i));

}

}

glEnd();

glFinish();

auxSwapBuffers();

}

void main ()

{

auxInitPosition (100,100,800,600);

auxInitDisplayMode (AUX_RGB | AUX_DEPTH | AUX_DOUBLE);

auxInitWindow ("v11_02");

glScaled(1.5, 1.5, 1.5);

glTranslated(0,0,-1);

auxIdleFunc (display);

auxReshapeFunc(resize);

glEnable (GL_DEPTH_TEST);

auxMainLoop(display);

}

Результат:

3.         Напишите программу вывода графика функции x=2*sin(z)*cos(y)-3*tg(y) используя алгоритм плавающего горизонта. Модифицируйте программу таким образом, чтобы поверхность состояла из четырехугольников

Решение:

 

#include <windows.h>

#include <gl\gl.h>

#include <gl\glu.h>

#include <gl\glaux.h>

#include <math.h>

// запретить вывод предупреждений о преобразовании данных

#pragma warning(disable: 4305) // MIPS

#pragma warning(disable: 4244) // MIPS

GLint windW, windH;

void CALLBACK Reshape(int width, int height)

{

 windW = (GLint)width;

 windH = (GLint)height;

}

int alpha=0, beta=0;

void CALLBACK Key_LEFT(void)

{

 alpha -= 5;

}

void CALLBACK Key_RIGHT(void)

{

 alpha += 5;

}

void CALLBACK Key_UP(void)

{

 beta += 5;

}

void CALLBACK Key_DOWN(void)

{

 beta -= 5;

}

void CALLBACK InitViewport(int x, int y, int width, int height)

{

 glViewport(x, y, width, height);

 glMatrixMode(GL_PROJECTION);

 glLoadIdentity();

 glOrtho(-windW,windW, -windH,windH, windH/1000,windH*1000);

 gluLookAt(0,0,windH, 0,0,0, 1,0,0);

 glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

}

void CALLBACK Draw(void)

{

float x,y,z;

float d=10;

InitViewport(0,0, windW, windH);

 glColor3d(0,1,0);

 glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);

 

for (y=-windH/1.3; y<=windH/1.3; y+=10)

{glBegin(GL_QUADS);

for (z=-windW/1.3; z<=windW/1.3; z+=10)

{

 

x=2*sin(z)*cos(y)-3*tan(y);

glVertex3f(x,y,z);

glVertex3f(x,y+d,z);

x=2*sin(z+d)*cos(y+d)-3*tan(y+d);

glVertex3f(x,y+d,z+d);

glVertex3f(x,y,z+d);

}

glEnd();

}

glFinish();

}

void CALLBACK Turn(void)

{

 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

 

 glPushMatrix();

 glRotated(alpha, 0,1,0);

 glRotated(beta, -1,0,0);

 Draw();

 glPopMatrix();

 

 auxSwapBuffers();

 glFinish();

}

void main(int argc, char **argv)

{

 windW = 800;

 windH = 600;

 auxInitPosition(0, 0, windW, windH);

 auxInitDisplayMode(AUX_RGB | AUX_DEPTH | AUX_DOUBLE);

 if(auxInitWindow("v11_03") == GL_FALSE) {

 auxQuit();

 }

 auxExposeFunc((AUXEXPOSEPROC)Reshape);

 auxReshapeFunc((AUXRESHAPEPROC)Reshape);

 auxIdleFunc(Turn);

 auxKeyFunc(AUX_LEFT, Key_LEFT);

 auxKeyFunc(AUX_RIGHT, Key_RIGHT);

 auxKeyFunc(AUX_UP, Key_UP);

 auxKeyFunc(AUX_DOWN, Key_DOWN);

 auxMainLoop(Turn);

}

Результат: