使用OpenGL进行三维地形动态显示程序设计的代码,目的要求:(1) 地形高程的随机生成(2) 地形平滑技术

时间: 2024-03-11 11:48:54 浏览: 97
好的,以下是使用OpenGL进行三维地形动态显示程序设计的代码,实现地形高程的随机生成和平滑技术: 注意:以下代码仅供参考,可能需要针对您的具体应用做出修改。 ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <random> #include <cmath> // OpenGL头文件 #include <GL/glut.h> // 地形网格的长宽 #define GRID_SIZE 100 // 地形高度图存储数组 std::vector<std::vector<float>> terrain(GRID_SIZE, std::vector<float>(GRID_SIZE)); // 随机数引擎 std::default_random_engine generator; // 均值滤波 float smooth(std::vector<std::vector<float>> &src, int x, int y, int size) { float sum = 0.0f; int count = 0; for (int i = x - size; i <= x + size; i++) { for (int j = y - size; j <= y + size; j++) { if (i >= 0 && i < GRID_SIZE && j >= 0 && j < GRID_SIZE) { sum += src[i][j]; count++; } } } return sum / count; } // Diamond-Square算法生成高程图 void diamondSquare(int left, int top, int right, int bottom, float range) { if (left == right || top == bottom) { return; } int centerX = (left + right) / 2; int centerY = (top + bottom) / 2; float randValue = std::uniform_real_distribution<float>(-range, range)(generator); terrain[centerX][centerY] = (terrain[left][top] + terrain[left][bottom] + terrain[right][top] + terrain[right][bottom]) / 4.0f + randValue; diamondSquare(left, top, centerX, centerY, range / 2.0f); diamondSquare(centerX, top, right, centerY, range / 2.0f); diamondSquare(left, centerY, centerX, bottom, range / 2.0f); diamondSquare(centerX, centerY, right, bottom, range / 2.0f); } // 地形高度图生成函数 void generateTerrain() { // 生成四个角的高程值 terrain[0][0] = std::uniform_real_distribution<float>(-1.0f, 1.0f)(generator); terrain[0][GRID_SIZE - 1] = std::uniform_real_distribution<float>(-1.0f, 1.0f)(generator); terrain[GRID_SIZE - 1][0] = std::uniform_real_distribution<float>(-1.0f, 1.0f)(generator); terrain[GRID_SIZE - 1][GRID_SIZE - 1] = std::uniform_real_distribution<float>(-1.0f, 1.0f)(generator); float range = 1.0f; while (range > 0.1f) { diamondSquare(0, 0, GRID_SIZE - 1, GRID_SIZE - 1, range); range /= 2.0f; } // 均值滤波 for (int i = 0; i < GRID_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < GRID_SIZE; j++) { terrain[i][j] = smooth(terrain, i, j, 1); } } } // 显示回调函数 void display() { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity(); // 视角位置 gluLookAt(0.0, 0.0, 5.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0); // 绘制地形 glBegin(GL_TRIANGLES); for (int i = 0; i < GRID_SIZE - 1; i++) { for (int j = 0; j < GRID_SIZE - 1; j++) { // 顶点1 glColor3f((terrain[i][j] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i][j] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i][j] + 1.0f) / 2.0f); glVertex3f(i, terrain[i][j], j); // 顶点2 glColor3f((terrain[i+1][j] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i+1][j] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i+1][j] + 1.0f) / 2.0f); glVertex3f(i+1, terrain[i+1][j], j); // 顶点3 glColor3f((terrain[i][j+1] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i][j+1] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i][j+1] + 1.0f) / 2.0f); glVertex3f(i, terrain[i][j+1], j+1); // 顶点2 glColor3f((terrain[i+1][j] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i+1][j] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i+1][j] + 1.0f) / 2.0f); glVertex3f(i+1, terrain[i+1][j], j); // 顶点3 glColor3f((terrain[i][j+1] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i][j+1] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i][j+1] + 1.0f) / 2.0f); glVertex3f(i, terrain[i][j+1], j+1); // 顶点4 glColor3f((terrain[i+1][j+1] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i+1][j+1] + 1.0f) / 2.0f, (terrain[i+1][j+1] + 1.0f) / 2.0f); glVertex3f(i+1, terrain[i+1][j+1], j+1); } } glEnd(); glutSwapBuffers(); } // 窗口大小改变回调函数 void reshape(int width, int height) { glViewport(0, 0, width, height); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); gluPerspective(60.0, (GLfloat)width / (GLfloat)height, 1.0, 100.0); } // 主函数 int main(int argc, char **argv) { glutInit(&argc, argv); glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH); glutInitWindowSize(800, 600); glutCreateWindow("Terrain"); generateTerrain(); glutDisplayFunc(display); glutReshapeFunc(reshape); glEnable(GL_DEPTH_TEST); glutMainLoop(); return 0; } ``` 以上代码使用Diamond-Square算法生成地形高程图,并使用均值滤波进行平滑处理。同时使用OpenGL绘制地形。颜色映射可以通过调整glColor3f函数中的参数来实现。
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