從0到0.01的電腦圖學 Week16

本週主題：

(1) 主題：camera 攝影機

(2) 主題：projection 投影

(3) 主題：兩張貼圖

(4) glmUnitize() v.s. 自己調大小

(5) 期末作品 v.s. 作業3

教材地點：
https://jsyeh.org/3dcg10/

下載資料：
    a. 05/04 Examples:[data]
    b. 05/04 Examples:[win32]

1. 範例程式碼：將data資料夾拉進windows(不要解壓縮)
    windows→Projection

gluPerspective 透視投影

glOrtho 垂直投影

glFrustum        較少使用

gluPerspective (視角, 長寬比, z近, z遠)

fovy field of view in y視角

aspect ratio 長寬比

3. GLUT程式1-1：調整鏡頭朝向

使用預設程式碼加上黃色畫線處程式碼
...

static void resize(int width, int height)
{
    const float ar = (float) width / (float) height;
    glViewport(0, 0, width, height);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    glFrustum(-ar, ar, -1.0, 1.0, 2.0, 100.0);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity() ;

    gluLookAt(0,0,0,-2.4,1.2,-6,0,1,0);
}
...

3. GLUT程式1-2：使用鍵盤調整鏡頭朝向

先將1-1的程式碼拿掉後，找到下面程式區段，加上黃色畫線處程式碼

...

static void key(unsigned char key, int x, int y)
{
    if(key =='1'){
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();
        gluLookAt(0,0,0,-2.4,1.2,-6,0,1,0);
    }
    else if(key =='2'){
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();
        gluLookAt(0,0,0,0,1.2,-6,0,1,0);
    }
    else if(key =='3'){
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();
        gluLookAt(0,0,0,2.4,1.2,-6,0,1,0);
    }
    switch (key)
    {
        case 27 :
        case 'q':
            exit(0);
            break;
        case '+':
            slices++;
            stacks++;
            break;
        case '-':
            if (slices>3 && stacks>3)
            {
                slices--;
                stacks--;
            }
            break;
    }
    glutPostRedisplay();
}

...

4. GLUT程式2：從投影法解決視窗拖動時，物件變形的問題

#include <GL/glut.h>

void display(){

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glutSolidTeapot(0.5);

glutSwapBuffers();

}

void reshape(int w,int h){

    glViewport(0,0,w,h);  ///限定視窗會看到的區域

    float ar = w/(float) h;

    glMatrixMode(GL_PROJECTION); ///切換投影矩陣

    glLoadIdentity();

    gluPerspective(60, ar, 0.01, 100);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

    glLoadIdentity();

    gluLookAt(0,2,-2,0,0,0,0,1,0);

}

int main(int argc, char*argv[]){

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);

glutInitWindowSize(600,400); ///可以改變視窗大小

glutCreateWindow("week16-2");

glutReshapeFunc(reshape);///加這行可以改善之前視窗拖動時物件變形的問題

glutDisplayFunc(display);

glutMainLoop();

}

5. GLUT程式3：兩張貼圖

設定id1,id2與建立相關程式碼

///week05_rotating_earth 專案

#include <opencv/highgui.h> ///使用 OpenCV 2.1 比較簡單, 只要用 High GUI 即可

#include <opencv/cv.h>

#include <GL/glut.h>

GLUquadric * quad = NULL; ///todo: 要有一顆指標

int id1,id2; ///貼圖代號

int myTexture(char * filename)

{

    IplImage * img = cvLoadImage(filename); ///OpenCV讀圖

    cvCvtColor(img,img, CV_BGR2RGB); ///OpenCV轉色彩 (需要cv.h)

    glEnable(GL_TEXTURE_2D); ///1. 開啟貼圖功能

    GLuint id; ///準備一個 unsigned int 整數, 叫 貼圖ID

    glGenTextures(1, &id); /// 產生Generate 貼圖ID

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, id); ///綁定bind 貼圖ID

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); /// 貼圖參數, 超過包裝的範圖T, 就重覆貼圖

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT); /// 貼圖參數, 超過包裝的範圖S, 就重覆貼圖

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST); /// 貼圖參數, 放大時的內插, 用最近點

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); /// 貼圖參數, 縮小時的內插, 用最近點

    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, img->width, img->height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, img->imageData);

    return id;

}

///再貼上10行GLUT程式 (不要貼剛剛的程式)

float angle = 0;

void display()

{

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,id2);

    glBegin(GL_POLYGON);

        glTexCoord2f(0,0); glVertex2f(-1,1);

        glTexCoord2f(0,1); glVertex2f(-1,-1);

        glTexCoord2f(1,1); glVertex2f(1,-1);

        glTexCoord2f(1,0); glVertex2f(1,1);

    glEnd();

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,id1);

    glPushMatrix();

        glRotatef(90, 1, 0, 0);

        glRotatef(angle++, 0, 0, 1);

        gluSphere(quad, 0.6, 30, 30); ///glutSolidTeapot( 0.3 );

    glPopMatrix();

    glutSwapBuffers();

}

int main(int argc, char*argv[])

{

    glutInit(&argc, argv);

    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);

    glutInitWindowSize(500,500);

    glutCreateWindow("week16-3");

    glutIdleFunc(display);

    glutDisplayFunc(display);

    id1 = myTexture("c:/earth.jpg");

    id2 = myTexture("c:/background.jpg");

    quad = gluNewQuadric(); ///todo:把這顆指標,指好

    gluQuadricTexture(quad, 1);///todo: 做好地球的貼圖

    glutMainLoop();

}