OpenGL的简单动画与交互

opengl入门教程OpenGL入门教程OpenGL是一种跨平台的图形库，可用于创建各种类型的图形和视觉效果。

本教程将带你入门使用OpenGL，并介绍一些基本的概念和技术。

安装OpenGL首先，你需要安装OpenGL的开发环境。

具体安装方法将因操作系统而异，以下是一些常见操作系统的安装指南。

- Windows: 在Windows上，你可以使用MinGW或者MSYS2安装OpenGL。

- macOS: OpenGL在macOS上是默认安装的，你只需要确保你的系统版本满足OpenGL的要求。

- Linux: 在Linux上，你可以使用包管理器安装OpenGL的开发环境，如apt-get (Ubuntu)或yum (Fedora)。

创建一个OpenGL窗口在开始编写OpenGL应用程序之前，你需要创建一个OpenGL 窗口来显示你的图形。

以下是使用GLUT创建一个简单窗口的例子。

```c++#include <GL/glut.h>void display() {glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glBegin(GL_TRIANGLES);glVertex2f(-0.5, -0.5);glVertex2f(0.5, -0.5);glVertex2f(0.0, 0.5);glEnd();glFlush();}int main(int argc, char** argv) {glutInit(&argc, argv);glutCreateWindow("OpenGL Window");glutDisplayFunc(display);glutMainLoop();return 0;}```运行上述代码，你将看到一个简单的OpenGL窗口中显示了一个三角形。

绘制基本图形OpenGL提供了一组基本的绘图函数，可用于绘制各种类型的图形。

以下是一些常见的绘图函数：- `glBegin(GL_POINTS)`: 用于绘制点。

OpenGL教程在这个系列讲座中介绍了有关OpenGL的基本知识，主要涉及颜色、绘制几何体、坐标变换、堆栈操作、显示列表、光照和材质、纹理映射、特殊效果、曲面和曲线的绘制、二次几何体绘制、像素操作、如何绘制动画物体及菜单管理。

通过对讲座中提供的实例的理解消化，读者可以较容易地进入OpenGL的世界。

第一讲基本概念前言随着计算机多媒体技术、可视化技术及图形学技术的发展，我们可以使用计算机来精确地再现现实世界中的绚丽多彩的三维物体，并充分发挥自身的创造性思维，通过人机交互来模拟、改造现实世界，这就是目前最为时髦的虚拟现实技术。

通过这种技术，建筑工程师可以直接设计出美观的楼房模型；军事指挥员可以模拟战场进行军事推演，网民可以足不出户游览故宫博物馆等名胜古迹等。

而虚拟现实技术最重要的一部分内容就是三维图形编程。

当前，三维图形编程工具中最为突出的是SGI公司的OpenGL（Open Graphics Language，开放式的图形语言）,它已经成为一个工业标准的计算机三维图形软件开发接口，并广泛应用于游戏开发、建筑、产品设计、医学、地球科学、流体力学等领域。

值得一提的是，虽然微软有自己的三维编程开发工具DirectX，但它也提供OpenGL图形标准，因此，OpenGL可以在微机中广泛应用。

目前，OpenGL在国内外都掀起了热潮，但国内对这一领域介绍的资料并不是很多，特别是有志于在图形图像方面进行深入研究的读者朋友，常常苦于不掌握OpenGL编程接口技术，无法向纵深领域扩展。

为了开启三维图形编程这扇神秘大门，本讲座在结合OpenGL有关理论知识的基础上，着重介绍Visual C++6.0开发环境中的编程实现，由于水平有限，本讲座可能无法面面俱到，存在一些疏漏，但相信它可以将开启"神秘大门"的钥匙交给读者朋友们。

一、OpenGL的特点及功能OpenGL是用于开发简捷的交互式二维和三维图形应用程序的最佳环境，任何高性能的图形应用程序，从3D动画、CAD辅助设计到可视化访真，都可以利用OpenGL高质量、高性能的特点。

OpenGL（Open Graphics Library）是一种用于渲染2D和3D图形的跨平台图形API。

OpenGL提供了一系列的函数，可以用来配置图形环境、绘制几何图形、处理纹理、执行变换等。

以下是一个简要的OpenGL使用手册的概述：1. 初始化OpenGL环境：-创建OpenGL上下文，配置窗口和视口，初始化OpenGL的各种参数。

2. 设置投影和视图矩阵：-使用OpenGL的矩阵操作函数，设置投影矩阵和视图矩阵，定义场景中物体的可见范围和视图。

3. 创建和加载着色器：-编写顶点着色器和片元着色器，将它们编译成着色器程序，并链接到OpenGL上下文。

4. 创建和绑定缓冲区对象：-创建顶点缓冲对象（VBO）和索引缓冲对象（IBO）来存储顶点数据和索引数据。

5. 定义顶点数据和绘制图形：-定义顶点数据，将数据传递到缓冲区对象中，使用OpenGL函数绘制图形。

6. 处理纹理：-加载纹理图像，创建纹理对象，将纹理数据传递到GPU，使用纹理进行图形渲染。

7. 执行变换：-使用OpenGL的矩阵操作函数，对物体进行平移、旋转、缩放等变换。

8. 设置光照和材质：-配置光源和材质属性，实现光照效果。

9. 深度测试和遮挡剔除：-启用深度测试和遮挡剔除，以处理物体的深度关系和遮挡关系。

10. 处理用户输入：-处理用户输入，例如键盘和鼠标事件，以交互式地改变场景。

11. 错误处理：-添加错误检查，确保OpenGL函数的调用没有错误，方便调试。

12. 清理和释放资源：-在程序结束时清理和释放分配的OpenGL资源，防止内存泄漏。

13. OpenGL扩展：-了解和使用OpenGL的扩展，以获取更先进的图形特性。

14. 学习资源：-利用OpenGL的学习资源，包括在线教程、书籍和社区，以深入了解图形编程。

请注意，上述步骤是一个简要的概述。

OpenGL是一个庞大而灵活的库，涵盖了广泛的图形编程概念。

深入学习OpenGL需要时间和实践。

opengl实验报告OpenGL实验报告引言：OpenGL（Open Graphics Library）是一种跨平台的图形编程接口，被广泛应用于计算机图形学、游戏开发和科学可视化等领域。

本实验报告将介绍我对OpenGL的实验研究和学习成果。

一、实验目的本次实验的主要目的是掌握OpenGL的基本概念和使用方法，了解图形渲染的原理和过程，以及学习如何在OpenGL中创建和操作图形对象。

二、实验环境本次实验使用的是OpenGL的最新版本，并在Windows操作系统下进行开发。

使用的开发工具是Visual Studio和OpenGL的开发库。

三、实验过程1. 熟悉OpenGL的基本概念在开始实验之前，我先学习了OpenGL的基本概念，包括OpenGL的坐标系统、图形渲染管线、着色器等。

了解这些概念对于后续的实验非常重要。

2. 创建窗口和上下文在OpenGL中，我们需要先创建一个窗口和一个OpenGL上下文，以便进行图形渲染。

通过调用相关的OpenGL函数，我成功创建了一个窗口，并初始化了OpenGL的上下文。

3. 绘制基本图形接下来，我开始尝试绘制一些基本的图形，比如点、线和三角形。

通过设置顶点坐标和颜色，我成功绘制出了这些基本图形，并在窗口中显示出来。

4. 添加纹理为了使图形更加逼真和丰富，我学习了如何在OpenGL中添加纹理。

通过加载图片并设置纹理坐标，我成功将纹理贴在了绘制的图形上，使其具有了更加真实的效果。

5. 光照和阴影效果为了增加图形的立体感和真实感，我学习了如何在OpenGL中添加光照和阴影效果。

通过设置光源的位置和属性，以及材质的属性，我成功实现了光照和阴影的效果，使图形看起来更加逼真。

6. 动画效果为了使图形具有动态效果，我学习了如何在OpenGL中实现简单的动画效果。

通过每帧更新顶点的位置和纹理坐标，我成功实现了图形的旋转和平移动画，使其具有了动态的效果。

四、实验结果和分析通过以上的实验过程，我成功掌握了OpenGL的基本概念和使用方法，并实现了一些基本的图形渲染效果。

基于OpenGL的三维动画效果设计与实现OpenGL是一种跨平台的图形库，广泛应用于计算机图形学、游戏开发和虚拟现实等领域。

在OpenGL的基础上，可以实现各种精美的三维动画效果，如逼真的光影效果、自然的物理模拟和华丽的特效等。

本文将介绍如何基于OpenGL实现三维动画效果。

一、OpenGL简介OpenGL（Open Graphics Library）是一种跨平台的图形库，可以用于开发高性能的3D图形应用程序。

它提供了一套标准的API，程序员可以使用OpenGL库里的函数来绘制各种图形，包括点、线、三角形等。

OpenGL的主要优点是跨平台，程序可以在不同的操作系统和硬件上运行，并且不需要对程序做太多的修改。

二、OpenGL开发环境在开始OpenGL开发之前，需要配置正确的开发环境。

OpenGL的开发环境包括编程语言、OpenGL库、窗口系统和OpenGL的开发工具等。

编程语言：OpenGL支持多种编程语言，如C/C++、Java、Python等。

其中，C/C++是最常用的开发语言，因为它可以直接调用OpenGL的函数库。

OpenGL库：OpenGL库是开发OpenGL程序时必须的工具，它包含了OpenGL 的所有函数和常量。

窗口系统：OpenGL需要一个可视化的窗口系统，用来显示图形界面。

常用的窗口系统有Windows、Linux和MacOS等。

开发工具：开发OpenGL程序需要使用各种IDE和编辑器，如Visual Studio、CodeBlocks和Eclipse等。

三、实现三维动画效果的基础知识1.三维坐标系OpenGL使用右手坐标系表示三维坐标系，其中x轴向右，y轴向上，z轴向外。

2.矩阵变换OpenGL可以通过矩阵变换来实现图形的移动、旋转、缩放等操作。

常用的变换矩阵包括平移矩阵、旋转矩阵和缩放矩阵。

3.光照模型光照模型是OpenGL中重要的概念之一，它用来计算光源对物体的影响。

其中，主要包括光源的位置、光线的颜色和强度等因素。

学生实验实习报告册学年学期：2016-2017学年 春□√秋学期课程名称：大学计算机基础学生学院：通信与信息工程学院专业班级：学生学号：学生姓名：联系电话：重庆邮电大学教务处印制实验实习名OpenGL基本使用指导教师秦红星考核成绩课程名称计算机图形学A 课程编号实验实习地点信息科技大厦S306 完成日期学生姓名学生学号学院专业广电与数字媒体类所在班级教师评语教师签名：年月日一、实验实习目的及要求目的：认识了解OpenGL的性质、功能要求：1.利用OpenGL绘制一个简单的场景：比如球体、正方体2.加入灯光3.实现交互操作：平移、缩放、旋转二、实验实习设备（环境）及要求（软硬件条件）采用Microsoft Visual C 2010生成环境并用C++编写程序三、实验实习内容与步骤内容：背景为黑色，在点光源下，能够实现平移、缩放、旋转的球。

步骤：建立立体-->添加光照-->添加变换1.先写“主函数”，在主函数中将窗口生成好。

2.在“自定义函数1”中对窗口进行清除、填色等操作。

3.在“自定义函数1”中设置点光源，设置光照的各种参数。

4.在“自定义函数1”中设置平移、缩放、旋转及各参数。

5.在“自定义函数2”中设置平移和缩放的循环。

6.在主函数中调用这两个自定义函数，并且在主函数里面用“自定义函数1”为参数调用glutDisplayFunc()来注册一个绘图函数。

其次用空闲回调函数glutIdleFunc()来使球体不停地循环有缩放、平移功能的函数。

实现动画。

四、实验实习过程或算法（源程序、代码）#include<GL/glut.h>GLfloat angle = 0.0f;GLfloat multiply = 0.0f;void display(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); //设置窗口里面的背景颜色glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();gluPerspective(90.0f, 1.0f, 1.0f, 20.0f);glLoadIdentity();gluLookAt(0.5, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);{//设置一个点光源GLfloat light_position[] = { 0.5f,0.0f,0.0f,1.0f };//（xyzw）w为1时代表点光源，0时代表方向光源GLfloat light_ambient[] = { 0.5f,0.5f,0.5f,1.0f };//（0001）GLfloat light_diffuse[] = { 1.0f,1.0f,1.0f,1.0f };//（1111）GLfloat light_specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };//（1111）glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, light_ambient);//光源环境光强值glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_diffuse);//光源漫反射强值glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);//光源镜面反射强值glEnable(GL_LIGHT0);//打开该光源glEnable(GL_LIGHTING);//打开光照}{glRotatef(angle, 0.0f, 1.0f, 0.0f);glTranslatef(0.0f, 0.0f, 0.6f); //平移glScaled(multiply, multiply, multiply); //缩放glutSolidSphere(0.2, 50, 50);}glutSwapBuffers();}void rotateAndzoom(void) //旋转和缩放{angle += 1.0f;if (angle >= 360.0f)angle = 0.0f;display();//设置旋转multiply += 0.01f;if (multiply >= 2.0f)// multiply -= 0.01f;//if (multiply <= 1.0f)multiply = 1.0f;display();//设置缩放}int main(int argc, char* argv[]){glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DOUBLE);glutInitWindowPosition(400, 50);glutInitWindowSize(800, 800);glutCreateWindow("立体");glutDisplayFunc(&display);glutIdleFunc(&rotateAndzoom);//旋转glutMainLoop();//调用该函数启动程序，所有以创建的窗口将会显示return 0;}五、实验实习结果分析和（或）源程序调试过程实验实习名直线扫面和区域填充实现指导教师考核成绩课程名称课程编号实验实习地点完成日期学生姓名学生学号学院专业通信与信息工程学院广电与数字媒体类所在班级教师评语教师签名：年月日一、实验实习目的及要求项目目的：熟悉光栅图形学中的相关算法项目要求：1.应用OpenGL点绘制函数直线与区域2.采用直线扫面算法绘制一条线段，直线有离散点组成3.利用区域填充算法绘制多边形区域，区域由离散点组成二、实验实习设备（环境）及要求（软硬件条件）采用Microsoft Visual C 2010生成环境并用C++编写程序三、实验实习内容与步骤内容：1.用DDA算法实现点绘制直线。

C语言实现OpenGL渲染OpenGL是一种强大的图形渲染API（应用程序接口），它可用于创建高性能的2D和3D图形应用程序。

在本文中，我们将探讨如何使用C语言实现OpenGL渲染。

1. 初始化OpenGL环境在开始之前，我们需要初始化OpenGL环境。

这可以通过以下步骤完成：1.1. 创建窗口使用C语言中的窗口创建库（如GLUT或GLFW）创建一个可见的窗口。

这个窗口将充当我们OpenGL渲染的目标。

1.2. 设置视口使用glViewport函数将窗口的尺寸设置为需要进行渲染的大小。

视口定义了OpenGL将渲染的区域。

1.3. 创建正交投影或透视投影矩阵使用glOrtho或gluPerspective函数创建透视或正交投影矩阵。

投影矩阵将定义OpenGL渲染的视图。

2. 渲染基本图形一旦我们初始化了OpenGL环境，我们可以开始渲染基本图形。

以下是一些常见的基本图形渲染函数：2.1. 绘制点使用glBegin和glEnd函数，以及glVertex函数，可以绘制一个或多个点。

2.2. 绘制线段使用glBegin和glEnd函数，以及glVertex函数，可以绘制一条或多条线段。

2.3. 绘制三角形使用glBegin和glEnd函数，以及glVertex函数，可以绘制一个或多个三角形。

2.4. 绘制多边形使用glBegin和glEnd函数，以及glVertex函数，可以绘制一个或多个多边形。

3. 设置光照效果为了给渲染的图形添加逼真感，可以设置光照效果。

以下是一些常见的光照函数：3.1. 设置光源使用glLight函数，可以设置光源的位置、光照颜色等参数。

3.2. 设置材质属性使用glMaterial函数，可以设置渲染对象的表面材质属性，如漫反射、镜面反射等。

3.3. 使用光照模型使用glShadeModel函数，可以选择光照模型，如平滑光照模型或平面光照模型。

4. 纹理映射纹理映射能够使渲染的图形更逼真。

实验目的：
在VC6.0的opengl的环境下，实现固定物体的连续变化，从而使简单动画得以实现。

实验思想：
由于是简单图形的变化过程，所以问题关键在于：
1、物体的位置变化如何实现，而位置变化在opengl中体现在坐标的变化中，因而设置坐标的每一步物体的位置变化情况是该问题的关键，此关键代码如下：
wAngleX += 1.0f;
wAngleY += 10.0f;
wAngleZ += 5.0f;
2、再有就是如何使得连续的变化得以实现，这就实现了手动变化相自动变化的转变，为了实现这一问题，我们想到设置一个变化时间，使得物体在每个时间段变换一次位置，当这个时间适当小时，就实现了物体的连续变化；这就需要引进一个计时器，通过设置间隔时间实现物体的连续变化，此关键代码如下：
SetTimer(1, 150, NULL);
实验步骤：
1、初始化OpenGL。

2、设置菜单与关联函数初始化，设置视口与窗口匹配，重新设置坐标系统。

3、建立正交变换下的剪切体（即变换物体）。

4、编写变换幅度函数，设置没不变换情况。

5、编写连续变换计时器，使得在一定间隔下连续变换。

实验关键代码：
实验结果：。

计算机科学技术：中级动画绘制员题库一1、单选（江南博哥）几何中心就是画面水平、（）的平分线的交点。

A、画面交叉B、平行线C、垂直线D、画面交界答案：B2、判断题使用动画软件上色时，切换到线稿层时，要用铅笔工具描画修整线条和修整直线部分，或是用曲线工具描画修改曲线部分。

答案：对3、单选动画角色从侧面匀速转向正面，其转面的中割画面位于（）A.正面和侧面两张原画的中间位置B.正面和侧面两张原画之间偏向侧面位置C.正面和侧面两张原画之间偏向正面位置D.正面和侧面两张原画之间的任意位置答案：A4、问答题论述传统三维动画片创作流程。

答案：（一）故事版，有了好故事的点子后，就可以绘制成故事版动画。

这里可以反映出人物的基本表情，姿势，场景位置等等信息。

有点像简化版的小人书。

后面所有的工作都是以这个为基础的，如果有什么修改在这里完成代价是最小的。

（二）布景，这一步是把场景给完善起来，它不需要灯光、特效的修饰。

但是这是在接下来的几步的背景的基础；而且这一步中需要建出很多的模型（如建筑、植物等），这些模型通常比较复杂，由成千上万个多边形构成，为了让它们看起来真实、自然，动画师们也要花费不小的精力去做这件事。

（三）布局，这一步是按照故事版制作三维场景布局。

这是从二维转换成三维的第一步，这里能更准确的体现出场景布局跟任务之间的位置关系。

场景也不需要灯光、材质、特效等很详细的东西，能让导演看到准确的镜头的走位，长度，切换，和角色的基本姿势等信息就达到目的。

（四）布局动画，这一步需要动画师按照布景和布局中设计好的镜头来制作动画，这就开始进入真正的动画制作阶段了。

就是把动作的关键动作设置好，这里已经能够比较细致的反映出角色的肢体动作，表情神态等信息。

导演认可之后才能进行下一步。

（五）制作动画，上一步通过之后，动画师就可以根据动画来进一步制作动画细节。

加上挤压拉伸，跟随，重叠，次要动作等等（如说话时的口型）。

到这一步动画师的动作就已经完成了。

OpenGL技术在游戏开发中的应用OpenGL是一种跨平台的图形渲染API，它可以在任何操作系统平台上实现高性能的2D和3D图形渲染。

因此，OpenGL技术在游戏开发中得到了广泛的应用。

OpenGL基本上是一个底层的API，因此在游戏开发中，它通常与其他高级引擎和工具一起使用。

它被用来进行高速渲染，使游戏具有逼真的图形和动画效果。

坐标变换、光照和材质，纹理映射和其他高级技术都可以使用OpenGL来实现。

最常见的OpenGL游戏类型之一是3D射击游戏。

在这些游戏中，玩家可以控制一个人物角色，并在一个虚拟世界中探索，与其他玩家交互，甚至参加真实竞赛。

这些游戏通常使用OpenGL 进行图形渲染，以实现逼真的人物角色和高品质的景物环境。

为了使游戏更流畅，很多游戏都使用了基于OpenGL的GPU加速技术。

另一个广泛使用OpenGL的游戏类型是模拟游戏。

这些游戏通常会模拟一种人类生活活动的情况，如城市建设、农场管理、飞行模拟等等。

通过OpenGL技术进行图形渲染，使这些模拟游戏更加逼真，细节更加精细。

除了3D射击游戏和模拟游戏，许多其他类型的游戏也使用OpenGL技术。

例如，赛车游戏需要实现高速动态环境，角色扮演游戏需要实现复杂的地图和人物角色。

此外，许多网络游戏也使用OpenGL技术，以达到高速传输游戏数据的目的。

OpenGL技术也为游戏开发者提供了许多自定义渲染选项和效果。

渲染技术和效果可以通过使用专业的3D建模软件和图像处理软件来实现，从而提高游戏的全面效果。

许多游戏都使用逐像素渲染技术、纹理映射技术以及其他高级渲染技术，以实现更加实时逼真的游戏场景。

OpenGL技术的应用不仅局限于游戏开发，它在许多其他领域也得到了广泛应用。

例如，医学显示、模拟训练、虚拟现实、科学仿真和计算机辅助设计等。

总之，OpenGL技术在游戏开发中具有不可替代的重要性。

通过使用OpenGL，开发人员可以实现高性能渲染，提供逼真的图形效果，使得玩家可以更加完全地沉浸在游戏世界中。

在C语言中制作动画可以通过控制台字符画或者利用图形库（如OpenGL、SDL等）来实现。

以下是一个基于控制台的简单字符动画例子，它会模拟一个小火车移动的效果：
c代码：
上述代码中，我们使用了system("cls")清空控制台屏幕，并根据变量distance来决定火车在控制台中的位置，通过循环和延时模拟火车从左向右移动的过程。

如果想要创建更复杂的动画，例如窗口化图形界面动画，则需要结合OpenGL或SDL这样的图形库来进行开发。

以下是使用OpenGL的一个非常简化的示例框架：
c代码：
请注意，实际的OpenGL动画程序会包含更多的细节，包括初始化、设置视口、投影矩阵以及具体的绘图函数等。

opengl使用手册简书【实用版】目录一、OpenGL 简介二、OpenGL 函数库1.核心函数库2.矩阵操作、几何变换和投影变换函数3.扩展库 GLEW三、OpenGL 菜单的使用1.交互式输入设备的处理2.glut 命令与鼠标函数四、总结正文一、OpenGL 简介OpenGL（Open Graphics Library）是一个跨平台的图形编程接口，用于渲染 2D 和 3D 图形。

它被广泛应用于游戏开发、计算机辅助设计、虚拟现实等领域。

OpenGL 提供了丰富的函数库，可以实现各种复杂的图形效果。

二、OpenGL 函数库OpenGL 的函数库主要可以分为核心函数库和扩展库。

核心函数库包含了基本的绘图功能，如绘制几何图元、矩阵操作、几何变换和投影变换等。

扩展库 GLEW（GLEW Extension Wrangler Library）则提供了更多的高级功能，如阴影、纹理贴图等。

1.核心函数库核心函数库包含了许多常用的绘图函数，如：- glBegin()：开始绘制- glEnd()：结束绘制- glVertex()：绘制一个顶点- glColor()：设置颜色2.矩阵操作、几何变换和投影变换函数OpenGL 提供了丰富的矩阵操作、几何变换和投影变换函数，如：- glPushMatrix()：矩阵入栈- glPopMatrix()：矩阵出栈- glTranslate()：几何变换（平移）- glRotate()：几何变换（旋转）- glScale()：几何变换（缩放）- gluPerspective()：投影变换3.扩展库 GLEWGLEW 是一个方便的扩展库，可以方便地管理 OpenGL 扩展。

它提供了一系列的函数，如：- glewInit()：初始化 GLEW- glewGetError()：获取 GLEW 错误- glewCreateContext()：创建 OpenGL 上下文- glewMakeCurrent()：设置当前 OpenGL 上下文三、OpenGL 菜单的使用OpenGL 支持交互式输入设备，如鼠标和键盘。

基于OpenGL的3DS模型的导入与控制高海芳;王天雷;邱杰;康献民;王大承【摘要】研究了在VC++6.0环境下利用OpenGL导入3DS模型的两种方法,并给出了具体实现过程和技术要点,两种导入方法比较结果说明:读入3DS文件类的方法优于文件转换法,导入的模型图的失真度很小,并可方便实现平移、旋转、缩放、拾取等人机交互控制.【期刊名称】《五邑大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(024)003【总页数】5页(P32-36)【关键词】OpenGL;3DS模型;人机交互【作者】高海芳;王天雷;邱杰;康献民;王大承【作者单位】五邑大学,机电工程学院,广东,江门,529020;五邑大学,信息工程学院,广东,江门,529020;国家摩托车及配件质量监督检验中心,广东,江门,529000;五邑大学,机电工程学院,广东,江门,529020;五邑大学,摩托车研究院,广东,江门,529020;五邑大学,机电工程学院,广东,江门,529020;五邑大学,摩托车研究院,广东,江门,529020【正文语种】中文【中图分类】TP311OpenGL是SGI公司开发的一套高性能的图形处理系统，是图形硬件的软件界面[1]. 通过OpenGL，程序员可以创建人机交互的应用程序，实现具有逼真效果的三维图形图像，但是利用OpenGL绘制复杂的三维模型的工作量和难度较大；而利用3DS MAX可灵活绘制复杂的三维模型及动画，但不能实现人机交互；因此，越来越多的图形、图像制作者选择利用OpenGL与3DS MAX的优势，即使用3DS MAX对复杂模型建模，再将它导入OpenGL中编程，实现交互式的动画.3DS模型文件由许多Chunk组成，每个Chunk包括一个头和一个主体，Chunk是相互嵌套的，这就决定了必须以递归的方式读取它们. Chunk的头又由2部分组成：ID是一个整型数，表示Chunk的含义；Chunk的长度是一个长整型数（以字节为单位，包括头），包含了下一个Chunk的相对位置信息[2-3]. 3DS模型文件中有一个基本Chunk，其ID是4D4D，基本Chunk又称为主Chunk，主Chunk包括3D编辑器Chunk和关键帧Chunk. 3DS模型文件中3个主要的Chunk ID信息见表1.文件转换是指直接采用VIEW3DS等软件将3DS文件转换为OpenGL所需要的C 文件. 具体实现过程如下：1）将VIEW3DS软件在开始菜单的运行程序中运行；2）将需要转换的3DS文件拖入即可得到一个后缀名为.h和.gl的文件；3）将这2个文件拷贝到已编好的OpenGL框架程序中，并在工程菜单中加入这2个文件；4）在视类的执行文件中添加该头文件，如#include "BASE.h"，并添加成员变量int Model，在初始化函数中添加代码：Model =GL3DS_initialize_BASE()，在绘制场景函数中添加代码：glCallList(Model1)，编译运行程序即可得到图1所示的模型图.该方法使用简单，但模型在导入过程中丢失了部分材质及纹理，有明显的失真；由于模型以一个数据文件存放，也不便于控制.由于3DS模型文件中的编辑Chunk、颜色Chunk、材质Chunk、纹理Chunk最重要，对3DS模型起关键性的作用，因此建立读入3DS文件的类就是怎样读入这些关键的Chunk. 在VC++6.0的MFC框架中定义一个名为3DSload的类，用于3DS文件的读入与重绘，该类中主要定义了几个结构体及主要函数.1）主要结构体：a. 颜色结构体typedef struct {GLfloat red; 颜色的红色分量GLfloat green; 颜色的绿色分量GLfloat blue; 颜色的蓝色分量GLfloat alpha;}OUTGL_RGB;b. 顶点结构typedef struct {GLfloat u，v; 纹理坐标GLfloat nx，ny，nz; 法向量GLfloat x，y，z; 坐标值}OUTGL_VERTEX;c. 对象结构体M3DSObject用于存取读入的内容typedef struct{GLuint NumVertex;OUTGL_VERTEX *VertexLists;GLuint NumPolygon;GLuint strip;POLYGONLIST *PolygonLists;}M3DSObject;2）主要函数：M3DSObject* Load3DSObject(char *filename); 读取3DS文件函数void Draw3DSObject(M3DSObject *object);3DS模型重绘函数void Unitize3DSObject(M3DSObject *object);3DS模型归一化函数将3DS模型归一化，即将模型平移到原点，并缩放到每个坐标均在[-1,1]的立方体中.3DSload类编写完成后即可按下面的步骤导入3DS模型：1）在MFC的文档类中添加成员变量M3DSObject *m_Real3DS1用于存取导入的模型.2）添加OnOpenDocument的消息响应函数. 为了能够导入多个模型并便于控制，采用显示列表的方法加载模型. 在OnOpenDocument的消息响应函数中添加源程序：BOOL CRead3DSDoc::OnOpenDocument(LPCTSTR lpszPathName){glNewList(1，GL_COMPILE);创建显示列表m_Real3DS1=Load3DSObject("BASE.3DS");导入第一个名为BASE.3DS的模型Draw3DSObject(m_Real3DS1);调用3DSload类的成员函数重绘3DS模型glEndList();...glNewList(7，GL_COMPILE);m_Real3DS2=Load3DSObject("6.3DS");Draw3DSObject(m_Real3DS2);glEndList();}3）在视图类中添加成员函数DrawWithOpenGL()重绘导入模型.4）在视图类中响应OnPaint()函数，并在该函数下调用DrawWithOpenGL()函数显示3DS模型.编译运行程序即可得到如图2所示的 6轴机器人模型. 由图2可知：由于采用创建显示列表的方法分别导入机器人的各个关节，容易对每个关节实施控制，所以导入的机器人模型不存在失真. 但是该方法操作比较复杂，要求编程者对3DS模型结构有较好的了解，并且有一定的VC++基础.由3DS文件类的读入方法导入的3DS模型能很容易地实现平移、旋转、缩放和拾取等人机交互控制.模型图平移采用函数glTranslatef（m_xTranslation, m_yTranslation,m_zTranslation）实现，其中3个参数对应3个坐标轴. 模型图旋转采用函数glRotatef（m_Rotation,x,y,z），其中m_Rotation表示旋转角度，x、y、z的取值为0或1[4]，取1表示该轴即为旋转轴. 例如：glRotatef（30.0f，1.0f，0.0f，0.0f）表示绕x轴旋转30º. 通过平移与旋转可对图2中机器人模型的各个关节进行控制，实现如图3所示的效果. 为实现实时控制，采用鼠标右键与Ctrl键组合实现旋转控制，鼠标右键与Shif键组合实现平移控制. 其实现过程如下：1）定义一个Bool型变量m_RButtonDown，判断鼠标右键是否按下：变量为真表示按下，为假表示松开.2）定义一个Cpoint变量存取鼠标右键按下的位置，该点的位置与鼠标平移后松开的位置即可表示为旋转与平移控制函数的参数（由于通过响应鼠标按下的消息所获得的点是x，y平面内的二维点，而平移函数中z轴方向的参数是没有办法获得的，所以通过鼠标右键移动只能使导入的3DS模型在x，y平面内移动）.3）通过if语句：if(m_ReftButtonDown&&(nFlags&MK_SHIFT/MK_CTRL))判断是旋转控制还是平移控制.模型图缩放采用函数glScalef(m_xScaling,m_yScaling,m_zScaling)实现，其中3个参数对应于3个坐标轴的缩放比例. 采用一个Slider控件控制缩放，缩放函数的参数可通过Slider控件的移动获得，一般将函数glScalef(m_xScaling,m_yScaling,m_zScaling)中的3个参数设为大小一样.在OpenGL程序中拾取是在投影变换（Projection Transformation）阶段利用投影变换中归一化视体操作来实现的. 拾取时，我们用一个选择框来选择物体；设置模型图拾取控制函数gluPickMatrix (x,y,width,height,viewport[4])，其中x,y是鼠标点击到窗口上的坐标，width和height就是以(x,y)为中心的拾取框的宽度和高度，viewport是当前窗口的大小；初始化名称堆栈函数glSelectBuffer (SIZE,selectBuf)，SIZE表示堆栈大小，selectBuf表示堆栈名称，初始化对象名称函数glInitNames()，加载对象名称glLoadName(GLuint name)，name为整型数，表示加载对象名称. 具体实现模型图拾取控制的流程如图4所示.将3DS模型导入OpenGl软件中，降低了OpenGl复杂建模的难度，可以得到较真实的三维复杂物体模型. 采用在OpenGL程序中引入3DS数据模型文件的方法得到了较好的三维效果，同时可以进行人机交互处理，成果可用于机器人仿真软件开发、3D游戏开发等领域.【相关文献】[1] 李新，李姗姗. 3DS模型在OpenGL中的读取和重绘[J]. 首都师范大学学报：自然科学版，2008, 29(2): 101-104.[2]OpenGL体系结构审核委员会. OpenGL编程指南[M]. 4版. 邓郑祥. 北京：人民邮电出版社，2005.[3]WRIGHT R S, APCHAK J B. OpenGL超级宝典[M]. 徐波. 北京：人民邮电出版社，2005.[4] 张正波，牟彦，黄华，等. OpenGL实现3DS文件中的模型自由旋转[J]. 计算机工程与应用，2005, 41(13): 98-100.。

实现网页动画的五个常见方法网页动画在现代网页设计中扮演着非常重要的角色。

动画可以增加网页的交互性和吸引力，提升用户体验。

在这篇文章中，我们将介绍五种常见的实现网页动画的方法。

方法一：CSS3过渡和动画CSS3过渡和动画是实现网页动画的最常见和简单的方法之一。

通过使用CSS3的transition和animation属性，我们可以通过设置关键帧和动画时长，实现各种动画效果。

例如，我们可以使用transition属性来控制元素的过渡效果，比如改变颜色、大小或位置。

而animation属性可以实现更复杂的动画，比如旋转、淡入淡出等。

方法二：JavaScript动画库JavaScript动画库是实现更复杂和交互性动画的一种选择。

这些库提供了各种现成的动画效果和方法，让我们能够更方便地实现网页动画。

比较流行的JavaScript动画库包括jQuery、GSAP和Velocity.js等。

它们提供了丰富的API和插件，可以实现动画的各种细节控制，如帧率、缓动效果等。

方法三：Canvas绘图Canvas是HTML5中新增的用于绘制图形的元素。

通过使用Canvas，我们可以使用JavaScript创建复杂的图形和动画效果。

Canvas提供了诸如绘制路径、填充颜色、设置透明度等功能，这使得我们可以通过编写JavaScript代码来实现各种动画效果，比如绘制曲线、实现粒子效果等。

方法四：SVG动画SVG是一种用于描述二维矢量图形的XML文件格式。

与位图不同，SVG图形可以无损放大和缩小而不失真。

通过使用CSS3和JavaScript，我们可以对SVG图形进行各种动画效果的控制，如路径动画、形状变换和颜色渐变等。

方法五：WebGL动画WebGL是一种基于OpenGL的JavaScript API，用于在网页上展示3D图形和动画效果。

它允许我们使用硬件加速来渲染复杂的3D场景。

通过使用WebGL，我们可以创建立体场景、实现粒子效果、渲染复杂模型等。