华南理工大学的计算机图形学实验

简介：
本实验为华南理工大学计算机科学与技术专业课程的一部分，旨在通过实践操作深化学生对计算机图形学理论的理解。参与者将学习并应用图形渲染、建模及动画制作等技能，增强其在计算机视觉和游戏开发领域的竞争力。 一、1. 请下载并安装glut库。 2. 使用以下代码编写一个完整的程序来绘制Sierpinski垫片： ```c++ void myinit(){ // 属性设置 glClearColor(1.0,1.0,1.0,1.0); glColor3f(1.0,0.0,0.0); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); gluOrtho2D(0.0, 50.0, 0.0, 50.0); glMatrixMode(GL_MODELVIEW);}void display(){ GLfloat vertices[3][3] = {{0.0, 0.0, 0.0}, {25.0, 50.0, 0.0}, {50.0, 0.0, 0.0}}; // 在平面z= 0上的任意三角形 GLfloat p[3] = {7.5, 5.0, 0.0}; int j,k; glBegin(GL_POINTS); for (k = 0; k < 5000; k++){ // 随机选择一个顶点 j = rand()%3; p[0] = (p[0]+vertices[j][0])/2; p[1] = (p[1]+vertices[j][1])/2; glVertex3fv(p); } glEnd(); glFlush();} #include void main(int argc, char **argv){ glutInit(&argc;, argv); glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); glutInitWindowSize(500, 500); glutCreateWindow(Simple OpenGL Example); glutDisplayFunc(display); myinit(); glutMainLoop();} 3. 实现DDA和Bresenham画线算法： (1)生成并绘制超过十万条随机直线，比较两种算法的平均时间。 (2)分别将屏幕上的1*1、5*5, 9*9像素视为直线段上的一点，观察线条失真情况。 二、编写一个OpenGL或WebGL程序完成以下任务： (1)读取三维网格模型的obj文件； (2)使用OpenGL函数glTranslatef()平移模型使其重心位于原点； (3)利用glLookAt()设置视点，并绕着物体旋转一圈，以便从各个侧面观察透视投影效果； (4)真实感绘制：用OpenGL函数设置光源和材质，在计算每个三角形的法向量后使用glNormal给待渲染的三角形设定法线。 三、本实验为综合性任务，请利用光线追踪算法进行Whitted全局光照处理，并对读入场景进行真实感渲染。 (1)参加对象: 课程所有学生，3-5人一组共同完成； 非三年级同学在组队时遇到困难可以与老师沟通。 (2)提交内容: a.源代码；可执行文件；三维数据模型； b.实验报告; c.ppt展示绘制结果的视频。 (3)功能需求： a.实现光线追踪算法，用Whitted光照模型渲染场景； (可选)通过亚像素采样消除模糊效果。 b.材质：支持环境光、漫反射、高光和透射等光学现象； (可选) 支持纹理绘制以获得额外分数。 c.光源：至少有一个点光源，支持阴影投射； (可选)增加更多点光源可以获得更多加分。 d.场景：支持圆体及三角网格模型； (可选) 增加椭球、参数曲面等形状可以获得额外加分。 e.输入输出：读取网格文件，并保存渲染图像为位图格式，大小可通过参数调整； (可选) 从mtl材质库中读入材质信息。 f.加速：使用空间划分（八叉树或BSP）进行优化处理。