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实验三 观察三维物体

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实验三观察三维物体姓名叶传军学号 E11414103 得分一.实验题目1. 阅读arraycube.c，掌握彩色立方体的建模方法，为程序加注释。

2. 修改arraycube.c，实现交互式地移动照相机来观察已经建模好的彩色立方体。

即用鼠标或键盘来改变gluLookAt(eyex, eyey, eyez, atx, aty, atz, upx, upy, upz)函数的9个参数，以此来观察立方体。

要求：（1）交互时采用的鼠标和键盘按键自定。

（2）分别在正投影和透视投影下实现题目中的功能。

（3）可增加菜单功能，将正投影和透视投影下的观察功能融合到一个程序中。

可参考交互式教程Projection.c的功能。

3. 在arraycube.c的基础上编写一个交互式程序，实现立方体的旋转。

具体要求如下：（1）立方体的旋转方式由鼠标和键盘按键来控制：按下鼠标左键，立方体绕x轴连续旋转；按下鼠标左键+ctrl键，立方体绕y轴连续旋转；按下鼠标右键，立方体绕z轴连续旋转。

（注意：旋转的不动点在原点，正好是立方体的中心。

）（2）如果旋转的不动点不在原点，而改为点P（1,1,1），如何实现立方体绕3个坐标轴轴的旋转？（3）如果要求每按下一次鼠标按键或键盘按键，立方体旋转的角度增加5度，应如何修改程序？4. 自学教材4.2.7节。

编写一个交互式程序，使其可以通过鼠标（或键盘）和菜单实现一些glu和glut对象的旋转，平移和比例缩放。

（加自己的创意）二.设计思想本次试验主要是用户交互与三维物体观察的结合，主要用到的函数有gluPerspective(fovy, aspect, near, far);glOrtho(left, right, bottom, top, near, far);gluLookAt(eyex, eyey, eyez, atx, aty, atz, upx, upy, upz);通过这些函数的调用可以分别在正投影和透视投影下从不同的角度来观察三维物体。

三.程序清单1.#include"stdafx.h"#include <stdlib.h>#include <GL/glut.h>GLdouble vertices[8][3]= {-1.0, -1.0, 1.0},?-1.0,1.0,1.0},{1.0,1.0,1.0},?1.0,-1.0,1.0},{-1.0,-1.0,-1.0},{-1.0,1.0,-1.0}, {1.0,1.0,-1.0}, {1.0,-1.0,-1.0}};GLdouble colors[8][3]={{0.0,0.0,0.0}, {1.0,0.0,0.0},{1.0,1.0,0.0},{0.0,1.0,0.0}, {0.0,0.0,1.0},{1.0,0.0,1.0}, {1.0,1.0,1.0},{0.0,1.0,1.0}};//定义顶点和颜色的全局数组void polygon(int a, int b, int c , int d){//根据索引列表绘制多边形/* draw a polygon via list of vertices */glBegin(GL_QUADS);glColor3dv(colors[a]);glVertex3dv(vertices[a]);glColor3dv(colors[b]);glVertex3dv(vertices[b]);glColor3dv(colors[c]);glVertex3dv(vertices[c]);glColor3dv(colors[d]);glVertex3dv(vertices[d]);glEnd();}void colorcube(){/* map vertices to faces *///利用表面绘制立方体polygon(0,3,2,1);polygon(2,3,7,6);polygon(0,4,7,3);polygon(1,2,6,5);polygon(4,5,6,7);polygon(0,1,5,4);}void display(){/* display callback, clear frame buffer and z buffer,/and draw, swap buffers *///显示回调函数glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();gluLookAt(1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);colorcube();glutSwapBuffers();}void myReshape(int w, int h){//设置投影方式glViewport(0, 0, w, h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();if (w <= h)glOrtho(-2.0, 2.0, -2.0 * (GLfloat) h / (GLfloat) w,2.0 * (GLfloat) h / (GLfloat) w, -10.0, 10.0);elseglOrtho(-2.0 * (GLfloat) w / (GLfloat) h,2.0 * (GLfloat) w / (GLfloat) h, -2.0, 2.0, -10.0, 10.0);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);}void main(int argc, char **argv){glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);//设置窗口的显示模式glutInitWindowSize(500, 500);//指定窗口大小glutCreateWindow("E11414103叶传军");//创建一个名为E11414103叶传军的窗口 glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);//指定窗口的背景色为黑色//glShadeModel(GL_SMOOTH);glShadeModel(GL_FLAT);glutReshapeFunc(myReshape);glutDisplayFunc(display);//设置当前窗口的显示回调函数//glEnable(GL_DEPTH_TEST); /* Enable hidden--surface--removal */glutMainLoop();//启动主GLUT事件处理循环}2.(1)#include"stdafx.h"#include <stdlib.h>#include <GL/glut.h>GLdouble vertices[8][3]={{-1.0, -1.0, 1.0},{-1.0,1.0,1.0},{1.0,1.0,1.0},{1.0,-1.0,1.0},{-1.0,-1.0,-1.0},{-1.0,1.0,-1.0}, {1.0,1.0,-1.0}, {1.0,-1.0,-1.0}};GLdouble colors[8][3]={{0.0,0.0,0.0}, {1.0,0.0,0.0}, {1.0,1.0,0.0},{0.0,1.0,0.0}, {0.0,0.0,1.0},{1.0,0.0,1.0}, {1.0,1.0,1.0},{0.0,1.0,1.0}};//定义顶点和颜色的全局数组int x1=1,y1=1,z1=1,x2=0,y2=0,z2=0,x3=0,y3=1,z3=0;void polygon(int a, int b, int c , int d){//根据索引列表绘制多边形/* draw a polygon via list of vertices */glBegin(GL_QUADS);glColor3dv(colors[a]);glVertex3dv(vertices[a]);glColor3dv(colors[b]);glVertex3dv(vertices[b]);glColor3dv(colors[c]);glVertex3dv(vertices[c]);glColor3dv(colors[d]);glVertex3dv(vertices[d]);glEnd();}void colorcube(){//利用表面绘制立方体/* map vertices to faces */polygon(0,3,2,1);polygon(2,3,7,6);polygon(0,4,7,3);polygon(1,2,6,5);polygon(4,5,6,7);polygon(0,1,5,4);}void display(){//显示回调函数/* display callback, clear frame buffer and z buffer,/ and draw, swap buffers */glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();gluLookAt(x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3);colorcube();glutSwapBuffers();}void myReshape(int w, int h){//设置投影方式正投影glViewport(0, 0, w, h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();if (w <= h)glOrtho(-2.0, 2.0, -2.0 * (GLfloat) h / (GLfloat) w,2.0 * (GLfloat) h / (GLfloat) w, -10.0, 10.0);elseglOrtho(-2.0 * (GLfloat) w / (GLfloat) h,2.0 * (GLfloat) w / (GLfloat) h, -2.0, 2.0, -10.0, 10.0);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);}void keyboard(unsigned char key,int x,int y){if(key=='q'){x1++;glutPostRedisplay();}else if(key=='Q'){x1--;glutPostRedisplay();}else if(key=='w'){y1++;glutPostRedisplay();}else if(key=='W'){y1--;glutPostRedisplay();}else if(key=='e'){z1++;glutPostRedisplay();}else if(key=='E'){z1--;glutPostRedisplay();}else if(key=='a'){x2++;glutPostRedisplay(); }else if(key=='A'){x2--;glutPostRedisplay(); }else if(key=='s'){y2++;glutPostRedisplay(); }else if(key=='S'){y2--;glutPostRedisplay(); }else if(key=='d'){z2++;glutPostRedisplay(); }else if(key=='D'){z2--;glutPostRedisplay(); }else if(key=='z'){x3++;glutPostRedisplay(); }else if(key=='Z'){z3--;glutPostRedisplay(); }else if(key=='x'){y3++;glutPostRedisplay();}else if(key=='X'){y3--;glutPostRedisplay();}else if(key=='c'){z3++;glutPostRedisplay();}else if(key=='C'){z3--;glutPostRedisplay();}}void main(int argc, char **argv){glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH);//设置窗口的显示模式glutInitWindowSize(500, 500);//指定窗口大小glutCreateWindow("E11414103叶传军");//创建一个名为E11414103叶传军的窗口glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);//指定窗口的背景色为黑色//glShadeModel(GL_SMOOTH);glShadeModel(GL_FLAT);glutReshapeFunc(myReshape);glutDisplayFunc(display);//设置当前窗口的显示回调函数glutKeyboardFunc(keyboard);//glEnable(GL_DEPTH_TEST); /* Enable hidden--surface--removal */glutMainLoop();//启动主GLUT事件处理循环}(2)#include"stdafx.h"#include <stdlib.h>#include <GL/glut.h>GLdouble vertices[8][3]={{-1.0, -1.0, 1.0},{-1.0,1.0,1.0},{1.0,1.0,1.0},{1.0,-1.0,1.0},{-1.0,-1.0,-1.0},{-1.0,1.0,-1.0}, {1.0,1.0,-1.0}, {1.0,-1.0,-1.0}}; GLdouble colors[8][3]={{0.0,0.0,0.0}, {1.0,0.0,0.0}, {1.0,1.0,0.0},{0.0,1.0,0.0}, {0.0,0.0,1.0},{1.0,0.0,1.0}, {1.0,1.0,1.0},{0.0,1.0,1.0}};//定义顶点和颜色的全局数组int x1=1,y1=1,z1=1,x2=0,y2=0,z2=0,x3=0,y3=1,z3=0;void polygon(int a, int b, int c , int d){//根据索引列表绘制多边形/* draw a polygon via list of vertices */glBegin(GL_QUADS);glColor3dv(colors[a]);glVertex3dv(vertices[a]);glColor3dv(colors[b]);glVertex3dv(vertices[b]);glColor3dv(colors[c]);glVertex3dv(vertices[c]);glColor3dv(colors[d]);glVertex3dv(vertices[d]);glEnd();}void colorcube(){//利用表面绘制立方体/* map vertices to faces */polygon(0,3,2,1);polygon(2,3,7,6);polygon(0,4,7,3);polygon(1,2,6,5);polygon(4,5,6,7);polygon(0,1,5,4);}void display(){//显示回调函数/* display callback, clear frame buffer and z buffer,/ and draw, swap buffers */glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();gluLookAt(x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3);colorcube();glutSwapBuffers();}void myReshape(int w, int h){//设置投影方式透视投影glViewport(0, 0, w, h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();if (w <= h)glFrustum(-2.0, 2.0, -2.0 * (GLfloat) h / (GLfloat) w,2.0 * (GLfloat) h / (GLfloat) w, -10.0, 10.0);elseglFrustum(-2.0 * (GLfloat) w / (GLfloat) h,2.0 * (GLfloat) w / (GLfloat) h, -2.0, 2.0, -10.0, 10.0);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);}void keyboard(unsigned char key,int x,int y){if(key=='q'){x1++;glutPostRedisplay();}else if(key=='Q'){x1--;glutPostRedisplay();}else if(key=='w'){y1++;glutPostRedisplay();}else if(key=='W'){y1--;glutPostRedisplay();}else if(key=='e'){z1++;glutPostRedisplay();}else if(key=='E'){z1--;glutPostRedisplay();}else if(key=='a'){x2++;glutPostRedisplay(); }else if(key=='A'){x2--;glutPostRedisplay(); }else if(key=='s'){y2++;glutPostRedisplay(); }else if(key=='S'){y2--;glutPostRedisplay(); }else if(key=='d'){z2++;glutPostRedisplay(); }else if(key=='D'){z2--;glutPostRedisplay(); }else if(key=='z'){x3++;glutPostRedisplay(); }else if(key=='Z'){z3--;glutPostRedisplay(); }else if(key=='x'){y3++;glutPostRedisplay();}else if(key=='X'){y3--;glutPostRedisplay();}else if(key=='c'){z3++;glutPostRedisplay();}else if(key=='C'){z3--;glutPostRedisplay();}}void main(int argc, char **argv){glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB|GLUT_DEPTH);//设置窗口的显示模式glutInitWindowSize(500, 500);//指定窗口大小glutCreateWindow("E11414103叶传军");//创建一个名为E11414103叶传军的窗口glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);//指定窗口的背景色为黑色//glShadeModel(GL_SMOOTH);glShadeModel(GL_FLAT);glutReshapeFunc(myReshape);glutDisplayFunc(display);//设置当前窗口的显示回调函数glutKeyboardFunc(keyboard);//glEnable(GL_DEPTH_TEST); /* Enable hidden--surface--removal */glutMainLoop();//启动主GLUT事件处理循环}（3）四．结果分析掌握了三维物体的观察方法，以及对视角的一些调整函数。

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从三个方向观察立体物件(共4张PPT)

从三个方向观察立体物件(共4张PPT)

初中設計與科技 第二冊 第五章 投影法
正視
側視
俯視
投影法符號
圖 b 三視圖 (第一角投影圖)
3
正投影法
在正投影圖中，正視圖、俯視圖和側視圖合稱為三視圖。三 各種線條應有統視一的圖深淺的顏繪色。畫方法一般可分為兩種，分別稱為第一角投影法和 圖圖在繪aab 畫物從繪第體三畫一的個左角立方右投第體向兩影圖觀邊圖三察的時立側，角體視通物圖投常件會影把投法影法。的符在號畫繪在右畫下角第，一以茲角識別投。 影圖時，通常會把投影法的 符號畫在右下角，以茲識別。在以下的例子和練習中，將只 圖在繪a 畫物第體一的角立投體影圖圖時，通常會把投影法的符號畫在右下角，以茲識別。
圖 a 物體的立體圖
❖ 各種線條應有統一的深淺顏色。
❖ 如有需要，可以繪畫左右兩邊的側視圖。
初中設計與科技 第二冊 第五章 投影法
4
正投影法
圖 a 物體的立體圖 初中設計與科技 第二冊 第五章 投影法
側視圖
正視圖
側視圖
俯視圖 圖 b 繪畫左右兩邊的側視圖
❖ 一般選擇物體的最重要部分作為正面。 正在投正影 投法影是圖一中種，常正用視的圖工、業俯繪視圖方和法側，視可圖以合協稱助為技三術視人圖員。準確地製作設計產品。
正初投中影 設法計是與一科種技常第用二的冊工業第繪五圖章方投法影，法可以協助技術人員準確地製作設計產品。
❖ 三視圖的位置必須正確，不可以混淆。 圖一般a 選從擇三物個體方的向最觀重察要立部體分物作件為正面。
一圖件a 主從體三物個件方的繪向正觀投畫察影立正圖體可物投以件準影確地圖展示時它，在不應同方注向觀意察下的平列面形事狀和項大小：。 ❖ 圖象的尺寸和形狀必須與真實物體相同。 正在投以影 下法的是例一子種和常練用習的中工，業將繪只圖會方選法用，第可一以角協投助影技法術。人員準確地製作設計產品。
初中物理3d实验

初中物理3d实验

初中物理3d实验初中物理3D实验：折射与反射引言：在初中物理课堂上，我们经常进行各种实验来帮助我们更好地理解物理规律。

其中一项有趣的实验是关于光的折射和反射的实验。

通过这个实验，我们可以更好地了解光的行为，以及为什么我们能看到物体。

实验材料：1. 玻璃杯2. 水3. 铅笔4. 白纸实验步骤：1. 将玻璃杯中注满水，并放置在桌子上。

2. 将白纸放在桌子上，离玻璃杯一定距离。

3. 将铅笔放在玻璃杯旁边，使其部分浸入水中。

4. 观察铅笔在水中的形状。

实验结果：当我们观察铅笔在水中时，会发现铅笔似乎折断了。

实际上，这是由于光的折射造成的。

光在从一种介质（例如空气）进入另一种介质（例如水）时，会因为两种介质的光速不同而发生折射现象。

这导致了我们看到的铅笔的形状发生了变化。

解释：当光从空气进入水时，由于水的折射率高于空气，光线会向法线弯曲。

这导致了我们看到的铅笔看起来折断了。

实际上，铅笔并没有真正折断，只是光线折射的结果。

进一步实验：我们可以继续进行实验，探究光的反射现象。

通过将铅笔放在玻璃杯旁边，我们可以观察到光线从空气中射向玻璃杯的过程。

光线会在玻璃杯的表面发生反射，然后继续传播。

这解释了为什么我们可以通过玻璃看到物体。

结论：通过这个实验，我们更深入地了解了光的折射和反射现象。

光的折射现象使得我们能够看到铅笔似乎折断了，而光的反射现象让我们能够透过玻璃看到物体。

这些实验不仅帮助我们理解光的行为，还激发了我们对物理的兴趣和探索精神。

通过这个初中物理3D实验，我们不仅能够更好地理解光的行为，还能够培养我们的观察力和实验能力。

这些实验不仅仅是课堂上的一堂课，更是帮助我们走进科学世界的一扇窗户。

让我们继续进行更多的实验，探索更多有趣的物理现象吧！。

简述三维观察流程及各变换主要内容

简述三维观察流程及各变换主要内容

简述三维观察流程及各变换主要内容下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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《观察立体图形》优秀教案

《观察立体图形》优秀教案

《观察立体图形》优秀教案《观察立体图形》优秀教案课题：观察立体图形教学内容：教材第69页例2、例3及练习十六第5题。

教学目标：知识与技能（1）通过观察简单立体图形的活动，使学生理解从不同方向观察到的形状是不同的。

（2）通过对立体图形的观察，使学生能够辨认从立体图形正面、侧面、上面观察到的形状。

（3）培养学生的空间想象能力和思维能力。

过程与方法通过引导学生操作，观察，培养学生的观察能力和想象能力。

情感态度与价值观在学习过程中，帮助学生初步建立空间观念，培养学生的合作意识。

教学重、难点：重点；使学生学会辨认从不同方向观察到的物体形状。

难点：培养学生的空间想象能力和思维能力。

教法与学法:教法：谈话法。

学法：小组研讨法。

教学准备：多媒体课件、若干立体图形。

教学过程：一、复习引入（1）出示教材70页第1题大象的玩具，让学生从不同位置观察。

老师小结：从不同方向看一个物体，看到的形状是不一样的。

（2）出示一个长方体，让学生从不同位置观察。

引出课题并板书：（观察立体图形）二、合作探究，观察立体图形（1）活动一：观察长方体。

①学生分五人一组坐在长方体图形的不同位置。

②组同学边观察边交流。

③反馈汇报。

从正面看从上面看从右面看④换成正方体、圆柱体和球体，让学生说说从各个方向看到的图形。

（2）活动二：根据正方形判断是什么立体图形。

三、及时巩固，完成书本练习（1）完成教材第71页第5题。

分组用长方体和正方体摆出组合图，进行观察和验证。

集体汇报。

（2）完成练习纸上的练习。

教师出示一个圆：这是我从正面看到的，请大家想想这可能是什么立体图形。

如果我从正面看到的是长方形，那么它可能是什么立体图形？四、总结提升不能只根据一个方向看到的形状确定是什么立体图形，只有把从不同方向看到的形状进行综合，才能形成立体图形的完整表象。

板书设计观察立体图形从正面看从上面看从右面看同一个立体图形，当你从不同的位置进行观察，就会看到不同的图形，我们要根据头脑中已有的从不同方向观察立体图形所得到的形状进行判断。