用opengl和C++设计一个完整真实的场景,并通过交互方式实现简单的场景漫游。
时间: 2024-01-14 09:05:17 浏览: 108
设计一个完整真实的场景需要经过以下几个步骤:
1. 确定场景:选择一个需要建模和渲染的真实场景,例如一个室内房间、一个城市街道、一个森林等等。
2. 收集数据:使用激光扫描、摄影测量等技术收集场景相关的数据,例如建筑物的尺寸和形状、地形的高度和形态、树木和植被的种类和分布等等。
3. 建模:将收集到的数据转化为三维模型,例如使用CAD软件或者三维扫描仪来创建建筑物、地形和植被的模型。
4. 纹理:为模型添加纹理,例如使用摄影技术拍摄建筑物表面的纹理,或者使用绘图软件手动绘制纹理。
5. 光照和材质:为模型添加光照和材质,例如使用光照模型来模拟现实世界的光照效果,使用材质来模拟不同材料的光学特性。
6. 渲染:使用OpenGL编写程序来进行场景渲染,例如使用三角形网格和纹理贴图来呈现建筑物、地形和植被的模型。
7. 交互:使用OpenGL编写程序来实现简单的场景漫游,例如通过鼠标和键盘控制视角的变化,实现用户在场景中自由浏览。
以上是大致的步骤,下面是一个简单的示例代码:
```cpp
#include <GL/glut.h>
// 全局变量
GLfloat angle = 0.0f; // 旋转角度
GLfloat x = 0.0f; // 摄像机位置 x 坐标
GLfloat y = 0.0f; // 摄像机位置 y 坐标
GLfloat z = 5.0f; // 摄像机位置 z 坐标
void display() {
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清除颜色缓冲区和深度缓冲区
glMatrixMode(GL_MODELVIEW); // 设置为模型视图矩阵
glLoadIdentity(); // 重置模型视图矩阵
gluLookAt(x, y, z, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0); // 设置摄像机位置和视线方向
glRotatef(angle, 0.0f, 1.0f, 0.0f); // 绕 y 轴旋转 angle 度
glutSolidTeapot(1.0); // 渲染一个茶壶
glutSwapBuffers(); // 交换前后缓冲区
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y) {
switch (key) {
case 'a': // 向左移动
x -= 0.1f;
break;
case 'd': // 向右移动
x += 0.1f;
break;
case 'w': // 向前移动
z -= 0.1f;
break;
case 's': // 向后移动
z += 0.1f;
break;
case 'q': // 向上移动
y += 0.1f;
break;
case 'e': // 向下移动
y -= 0.1f;
break;
case 'j': // 绕 y 轴逆时针旋转
angle -= 5.0f;
break;
case 'l': // 绕 y 轴顺时针旋转
angle += 5.0f;
break;
case 'h': // 恢复初始位置和角度
x = 0.0f;
y = 0.0f;
z = 5.0f;
angle = 0.0f;
break;
}
glutPostRedisplay(); // 重新绘制场景
}
int main(int argc, char** argv) {
glutInit(&argc, argv); // 初始化 GLUT
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB); // 设置双缓冲和 RGB 颜色模式
glutInitWindowSize(800, 600); // 设置窗口大小
glutCreateWindow("Scene"); // 创建窗口并设置标题
glEnable(GL_DEPTH_TEST); // 开启深度测试
glutDisplayFunc(display); // 注册显示回调函数
glutKeyboardFunc(keyboard); // 注册键盘回调函数
glutMainLoop(); // 进入主循环
return 0;
}
```
在上面的示例代码中,使用了OpenGL的三个基本函数:
- glLoadIdentity():重置模型视图矩阵。
- gluLookAt():设置摄像机位置和视线方向。
- glRotatef():绕指定轴旋转指定角度。
另外,使用了GLUT库来实现窗口创建、事件处理等功能。在键盘回调函数中,使用了一些简单的控制逻辑,例如按下 'a' 键向左移动摄像机,按下 'j' 键绕 y 轴逆时针旋转等等。
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