OpenGL入门知识点

------------本文知识点主要摘录自OpenGL编程指南（第三版）红宝书

/**************************************************************************************************************/
#include <whateverYouNeed.h>

main(){
InitializeAWindowPlease(); //占位符，初始化一个窗口 ##

glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);//glClearColor设定将窗口清除成某种背景色，以后每次调用glClear都会清除成这种颜色
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//glClear清除窗口成某种颜色

glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);//设定绘制物体所用颜色，以后绘制的物体都会使用这种颜色
glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, -1.0, 1.0);//设定绘制时所采用的坐标系统
glBegin(GL_POLYGON);//OpenGL绘制图形的命令要放在glBegin和glEnd之间，GL_POLYGON有填充点围起来的区域，GL_POINTS只是单纯的画点
     glVertex3f(0.25, 0.25, 0.0);//绘制一个点
  glVertex3f(0.75, 0.25, 0.0);
  glVertex3f(0.75, 0.75, 0.0);
  glVertex3f(0.25, 0.75, 0.0);
glEnd();
glFlush();//强制刷新缓冲区（执行以上绘图命令）
UpdateTheWindowAndCheckForEvents();//占位符，管理窗口内容并进行事件处理 ##
}

/**************************************************************************************************************/

OpenGL中的函数用'gl'作为前缀，函数单词首字母大写；
常量以'GL_'作为前缀，全部单词大写，用'_'作连接符
数字，如glVertex3f中的'3'表示函数可以接收3个参数，'f'表示浮点数，'i'表示整数，'v'表示参数是一个指向值向量或数组的指针，如glColor3fv(color_array);

OpenGL是一个状态机

/**************************************************************************************************************/
//GLUT，OpenGL实用工具库，窗口管理：
/* 显示回调函数(display callback): mydisplay
  每个GLUT程序都必须有一个显示回调函数（绘制图形）
  用glutDisplayFunc（mydisplay）函数注册
  只要OpenGL确定显示内容要被刷新时，显示回调函数就会被调用：例如，当窗口被打开的时候、窗口大小改变
*/

void main(int argc, char *argv[])
{
glutInit(&argc, argv); //对GLUT进行初始化，处理所有命令行参数
glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);//设定窗口模式: RGBA或颜色索引模式 || 单缓冲或双缓冲窗口
glutInitWindowPosition(100, 100);//指定窗口左上角的屏幕位置
glutInitWindowSize(800, 600);//指定窗口大小
//glutInitContextFlags():指定想要使用的渲染环境类型
glutCreateWindow("Hello World!");//声明创建一个支持渲染的窗口

Init();//自定义初始化函数Init
glutDisplayFunc(myDisplay);//回调函数执行命令myDisplay
glutReshapeFunc(Reshape);//处理事件：当窗口大小改变时触发事件Reshape
glutKeyboardFunc(keyboard);//注册键盘函数
glutMouseFunc(mouse); // 注册鼠标处理函数

glutMainLoop(); //实际显示创建的那个窗口，启动程序(事件循环函数)
}
void Init()
{
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);// 窗口背景的颜色
glShadeModel(GL_SMOOTH);//设置平滑颜色过渡模式（相当于在两种颜色间进行差值，想象一下线段的两个端点颜色不一样，线段中间该是什么颜色）
printf("这是一个演示程序!\n");//在窗口中给出提示
}

void Reshape(int w, int h)
{
glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);//设置视口大小与窗口大小完全一致
glMatrixMode(GL_PROJECTION);//指定当前矩阵为投影矩阵
glLoadIdentity();//将投影矩阵初始化为单位矩阵
gluOrtho2D(0.0, (GLdouble) w, 0.0, (GLdouble) h);//定义二维投影矩阵，把圆点(0,0)定义在最左下角的地方
}
void myDisplay()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//图之前先设置画图区的背景色
glColor3f (1.0f, 0.0f, 0.0f);//设置前景色（相当于画笔颜色）

   LARGE_INTEGER Freq;
   LARGE_INTEGER start;
   LARGE_INTEGER end;
   QueryPerformanceFrequency(&Freq); // 获取时钟周期
   QueryPerformanceCounter(&start); // 获取时钟计数
  switch(k)//选择算法
  {
  case 1:Bresenham(pt[0],pt[1]);break;
  case 2:MidCircle(pt[0],pt[1]);break;
  }
    QueryPerformanceCounter(&end);// 获取时钟计数
printf("用时%d微秒\n",(end.QuadPart-start.QuadPart)*1000000/Freq.QuadPart);// 计时

glFlush();//强制刷新缓冲，保证绘图命令被立即执行
}

/**************************************************************************************************************/
//OpenGL几何图元
// 图元生成函数: glBegin(图元类型); 。。。glEnd().

glBegin(GL_POINTS); //画单个点
　　　　glColor3f(1.0,0.0,0.0);
　　　　glVertex2f(-10.0,11.0);
   　　　glColor3f(1.0,1.0,0.0);
   　　　glVertex2f(-9.0,10.0);
   　　　glColor3f(0.0,1.0,1.0);
   　　　glVertex2f(-8.0,12.0);
glEnd();

glBegin(GL_LINES);
glBegin(GL_LINE_STRIP); //
glBegin(GL_LINE_LOOP); //
glBegin(GL_POLYGON); //
glBegin(GL_QUADS); //
glBegin(GL_QUAD_STRIP); //
glBegin(GL_TRIANGLES); //
glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); //
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); //

glBegin(GL_LINES); //一对顶点被解释成一条直线
　　　　glColor3f(1.0,1.0,0.0);
　　　　glVertex2f(-11.0,8.0);
　　　　glVertex2f(-7.0,7.0);
　　　　glColor3f(1.0,0.0,1.0);
　　　　glVertex2f(-11.0,9.0);
　　　　glVertex2f(-8.0,6.0);
　　glEnd();
glBegin(GL_LINE_STRIP); //一系列的点连接成直线
　　　　glColor3f(0.0,1.0,0.0);
　　　　glVertex2f(-3.0,9.0);
　　　　glVertex2f(2.0,6.0);
　　　　glVertex2f(3.0,8.0);
　　　　glVertex2f(-2.5,6.5);
　　glEnd();
glBegin(GL_LINE_LOOP); //同上，但第一个点和最后一个点彼此相连
　　　　glColor3f(0.0,1.0,1.0);
　　　　glVertex2f(7.0,7.0);
　　　　glVertex2f(8.0,8.0);
　　　　glVertex2f(9.0,6.5);
　　　　glVertex2f(10.3,7.5);
　　　　glVertex2f(11.5,6.0);
　　　　glVertex2f(7.5,6.0);
　　glEnd();
glBegin(GL_POLYGON); //简单的凸多边形边界，内部填充
　　　　glColor3f(0.5,0.3,0.7);
　　　　glVertex2f(-7.0,2.0);
　　　　glVertex2f(-8.0,3.0);
　　　　glVertex2f(-10.3,0.5);
　　　　glVertex2f(-7.5,-2.0);
　　　　glVertex2f(-6.0,-1.0);
　　glEnd();
glBegin(GL_QUADS); //4个顶点被解释成一个四边形
　　　　glColor3f(0.7,0.5,0.2);
　　　　glVertex2f(0.0,2.0);
　　　　glVertex2f(-1.0,3.0);
　　　　glVertex2f(-3.3,0.5);
　　　　glVertex2f(-0.5,-1.0);
　　　　glColor3f(0.5,0.7,0.2);
　　　　glVertex2f(3.0,2.0);
　　　　glVertex2f(2.0,3.0);
　　　　glVertex2f(0.0,0.5);
　　　　glVertex2f(2.5,-1.0);
　　glEnd();
glBegin(GL_QUAD_STRIP); //四边形的连接串
　　　　glVertex2f(6.0,-2.0);
　　　　glVertex2f(5.5,1.0);
　　　　glVertex2f(8.0,-1.0);
　　　　glColor3f(0.8,0.0,0.0);
　　　　glVertex2f(9.0,2.0);
　　　　glVertex2f(11.0,-2.0);
　　　　glColor3f(0.0,0.0,0.8);
　　　　glVertex2f(11.0,2.0);
　　　　glVertex2f(13.0,-1.0);
　　　　glColor3f(0.0,0.8,0.0);
　　　　glVertex2f(14.0,1.0);
　　glEnd();
glBegin(GL_TRIANGLES); //3个顶点被解释成三角形
　　　　glColor3f(0.2,0.5,0.7);
　　　　glVertex2f(-10.0,-5.0);
　　　　glVertex2f(-12.3,-7.5);
　　　　glVertex2f(-8.5,-6.0);
　　　　glColor3f(0.2,0.7,0.5);
　　　　glVertex2f(-8.0,-7.0);
　　　　glVertex2f(-7.0,-4.5);
　　　　glVertex2f(-5.5,-9.0);
　　glEnd();
glBegin(GL_TRIANGLE_STRIP); //三角形的连接串
　　　　glVertex2f(-1.0,-8.0);
　　　　glVertex2f(-2.5,-5.0);
　　　　glColor3f(0.8,0.8,0.0);
　　　　glVertex2f(1.0,-7.0);
　　　　glColor3f(0.0,0.8,0.8);
　　　　glVertex2f(2.0,-4.0);
　　　　glColor3f(0.8,0.0,0.8);
　　　　glVertex2f(4.0,-6.0);
　　glEnd();
glBegin(GL_TRIANGLE_FAN); //连接成扇形的三角形系列
　　　　glVertex2f(8.0,-6.0);
　　　　glVertex2f(10.0,-3.0);
　　　　glColor3f(0.8,0.2,0.5);
　　　　glVertex2f(12.5,-4.5);
　　　　glColor3f(0.2,0.5,0.8);
　　　　glVertex2f(13.0,-7.5);
　　　　glColor3f(0.8,0.5,0.2);
　　　　glVertex2f(10.5,-9.0);
　　glEnd();

/**************************************************************************************************************/
//OpenGL基本状态
glEnable():启动一个功能
glDisable():关闭一个功能

/**************************************************************************************************************/
//视图和模型变换：形成模型视图矩阵，这个矩阵作用于物体坐标，产生视觉坐标
//视图变换：修改观察点的位置和方向
//模型变换：glTranslatef，glRotatef,glScalef
物体坐标--（顶点xyzw）--模型视图矩阵--（视觉坐标）--投影矩阵--（裁剪坐标）--透视除法--（规范化设备坐标）--视口交换--（窗口坐标）--

//投影变换
//投影变换类似照相机的选择镜头，用于确定视野或视景体。
// glFrustum透视投影：远处的物体看上去更小一些。glOrtho正投影：直接映射物体到屏幕上
指定视景体的形状和方向，决定了场景是如何投影到屏幕上的（正投影或透视投影），决定哪些部分被裁剪

//视口变换
//glViewport投影变换和视口变换共同决定了场景如何映射到屏幕上，投影变换指定了映射的发生机制，视口变换决定了场景所映射的有效屏幕区域的形状
指定如何把三维模型坐标转换成屏幕坐标

gluLookAt(0.0,0.0,5.0,0.0,0.0,0.0,0,1.0,0.0);//类比照相机，把照相机放在(0,0,5)，把镜头瞄准(0,0,0)，把朝上向量指定为(0,1,0)

/**************************************************************************************************************/
//隐藏表面消除：消除实心物体被其它物体所遮挡的部分，使用深度缓冲区：glutInitDisplayMode (GLUT_DEPTH | GLUT_RGB);

/********************************************************************************************/
glMatrixMode设置当前矩阵模式: 　
   GL_MODELVIEW,对模型视景矩阵堆栈应用随后的矩阵操作. 　　
   GL_PROJECTION,对投影矩阵应用随后的矩阵操作. 　　
   GL_TEXTURE,对纹理矩阵堆栈应用随后的矩阵操作. 　　
   与glLoadIdentity()一同使用　　

void Reshape(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);//GL_PROJECTION表示把当前矩阵指定为用于投影变换，并且后续的变换调用所影响的是投影矩阵
    glLoadIdentity();//把当前矩阵设置为单位矩阵，供变换使用

glFrustum(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.5, 20.0);//透视投影
//glOrtho(-10,10,-10,10,-30,30); //正交投影

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//GL_MODELVIEW表示之后的变换所影响的是模型视图矩阵，而不再是投影矩阵

//glMatrixMode(mode):指定需要修改的mode，有模型视图矩阵GL_MODELVIEW，投影矩阵GL_PROJECTION，纹理矩阵GL_TEXTURE

}

void display (void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glColor3f(1,0,0); //线的颜色
glLoadIdentity ( );
gluLookAt(0.0,0.0,5.0,0.0,0.0,0.0,0,1.0,0.0);//类比照相机，把照相机放在(0,0,5)，把镜头瞄准(0,0,0)，把朝上向量指定为(0,1,0)

glScalef(1,2,1); //放缩函数：设置长宽高的比例为3：2：1
//glRotatef(45,0.0,0,1.0); //旋转函数，设置倾斜45度
//glTranslatef(0,0,0); //平移函数，设置绘图位置
glutWireCube(2.0); //绘制
glFlush();
}

/***********************************/
只绘制多边形的轮廓或顶点：
多边形具有正面和背面两个面。取决于哪一面朝向观察者，多边形可能会被渲染成不同的样子。
例如，可以通过下面两个调用，把多边形的正面画成填充形式，把背面画成轮廓形式：
　glPolygonMode(GL_FRONT, GL_FILL);
glPolygonMode(GL_BACK, GL_LINE);

glShadeModel函数：用于控制opengl中绘制指定两点间其他点颜色的过渡模式
参数：GL_SMOOTH会出现过渡效果。GL_FLAT 则只是以指定的某一点的单一色绘制其他所有点

//启动光照
glEnable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_LIGHT0)

//启用纹理
glEnable(GL_TEXTURE_1D);
glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);

//消隐剔除背向面
glEnable(GL_CULL_FACE);
glCullFace(GL_BACK);

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什么是计算机图形学？

计算机图形学是研究通过计算机将数据转换为图形，并在专门显示设备上显示的原理、方法和技术的学科。它是建立在传统的图学理论、应用数学和计算机科学基础上的一门边缘学科。

什么是图形，图形与图像的区别：

图形是指能在人的视觉系统中产生视觉印象的客观对象，例如自然景物、拍摄到的图片，用数学方法描述的图形(如sin函数曲线)。图形可以是现实世界中已经存在的物体，也可以是完全虚构的物体。    图形是指由外部轮廓线条构成的矢量图。而图像是由像素点阵构成的位图。

	图形	图像
1	数据量很少	数据量很大
2	有结构，便于编辑修改	无结构，不便于编辑修改
3	能准确表示3D 景物，易于生成所需的不同视图	3D 景物的信息巳部分丢失，很难生成所需的不同视图
4	生成视图需要复杂的计算	生成视图不需要复杂的计算
5	自然景物的表示很困难	自然景物的表示不困难
6	国际标准： GKS，PHIGS，OpenGL, WMF，VRML，CGM	国际标准：JPEG，TIFF等
7	编辑软件(绘图软件): AutoCAD, CorelDRAW, 3D Max等	编辑软件(图像处理软件)： Photoshop, Photostyler等

图形的表示方式：点阵和参数。几何数据和非几何数据

请举出10个计算机图形学的应用领域？

1.计算机辅助设计与制造——工业领域(CAD/CAM是CG在工业界最广泛、最活跃的应用领域。)：飞机、汽车、船舶、机电、轻工、服装的外形设计。集成电路、印刷电路板的设计。建筑设计。

2.计算机动画——商业领域：广告设计，视频游戏，卡通动画片，影视特技

3.计算机艺术——艺术领域：计算机绘画。漫画创作。计算机平面合成艺术。

4.非真实感绘制

5.系统环境模拟：飞行模拟

6事务和商务数据的图形显示

7地形地貌和自然资源的图形显示

8.科学计算可视化

9．虚拟手术仿真

10.多媒体应用

l 图形用户界面（GUI）

l 计算机辅助设计（CAD）

l 科学可视化（ Scientific Visualization ）

l 计算机艺术（Computer Art）

l 地理信息系统(GIS)

l 计算机动画、广告及娱乐

l 多媒体系统（Multimedia）

l 虚拟现实系统(Virtual Reality)

计算机图形学当前的研究热点

l 造型技术

l 真实感图形绘制技术

l 人机交互技术

l 与计算机网络技术的紧密结合

计算机图形系统的组成：

输入设备：三维鼠标，数据手套，头盔显示器，数据衣，扫描仪，数码相机，三维数字化仪

输出设备：光栅扫描显示器（阴极射线管显示器CRT，液晶显示器LCD等），平板显示器

阴极射线管显示器CRT组成：电子枪，聚焦系统，加速电极，偏转系统，荧光屏（荧光粉）。

CRT显示器分类：单色或彩色；偏转电场式或磁场式；随机扫描或光栅扫描。

电子枪：

n 电灯丝，阴极和控制栅组成

n 灯丝：产生热量

n 阴极：由灯丝加热发出电子束

n 控制栅：加上负电压后，能够控制通过其中小孔的带负电的电子束的强弱。通过调节负电压高低来控制电子数量，即控制荧光屏上相应点的亮度

CRT产生稳定图像所需要的最小刷新频率=1秒/荧光物质的持续发光时间

（例如）荧光物质的持续发光时间40毫秒，则CRT刷新频率就是 1000/40=25Hz

彩色CRT显示器：渗透型（随机扫描，射线穿透法）或多枪型（光栅扫描，影孔板法）。

如果每支电子枪发出的电子束的强度有256个等级，则显示器能同时显示256*256*256=16M种颜色，称为真彩系统（CRT三种）

光栅扫描显示系统组成：帧缓冲存储器，图形显示处理器，视频显示控制器。

帧缓冲存储器：帧缓冲存储器，俗称显存，可以是主存中划出的一个固定区域，也可以是一个独立的随机存取存储器。其主要功能是用来存储屏幕上像素的颜色值。帧缓存器中的存储单元与显示屏幕上的像素一一对应，帧缓存器中单元数目与显示器上像素的数目相同，各单元的数值决定了其对应像素的颜色，显示颜色的种类与帧缓存器中每个单元的数值位数有关。（黑白显示系统的帧缓冲器的每个单元只有一位）

RGB三基色：面向硬件设备（摄像机、扫描仪和投影仪等）

CMY三补色：蓝绿(C, cyan)，品红(M, magenta)，黄(Y, yellow)：用于彩色打印，

CMY与RGB关系：R=1-C,G=1-M,B=1-Y

显存容量：分辨率M*N、颜色个数K与显存容量V的关系：

2. 设计算机显示器的分辨率为1024×768，每个像素的颜色值用24位表示，回答下列问题：

（1）帧缓存的大小为多少？

（2）目前PC机的显存大小为什么要比所求值大很多？

（3）一个12×12的窗口中的图，最多同时可有多少种颜色？

答：1.若每个帧缓存中每个存储单元有24位（每种基色占8位），

即显示系统最多可同时产生2^24种颜色（24位真彩色）。

帧缓存的大小计算：1024×1024 × log2(2^24) /8 ＝3兆字节

2. 显存还包括深度缓冲、纹理内存等

3.12*12=144种

若存储器位长固定，则屏幕分辩率与同时可用的颜色种数成反比关系

多边形三种方法：逐点判断法；扫描线算法；边缘填充法

如何判断点在多边形的内外关系：射线法（射线与多边形交点个数，偶外奇内）

1.从待判别点 v 发出射线

2.求与多边形交点个数 k

3.k 的奇偶性决定了点与多边形的内外关系

扫描线算法的连贯性：

l 连贯性(Coherence)

n 边的连贯性(Edge Coherence)

u 某条边与当前扫描线相交，也可能与下一条扫描线相交

n 扫描线的连贯性(Scan-line Coherence)

u 当前扫描线与各边的交点顺序与下一条扫描线与各边的交点顺序可能相同或类似

n 区间的连贯性(Span Coherence)

u 同一区间上的像素取同一颜色属性

区域填充：

区域的连通方式分为四连通和八连通。

种子填充算法：

4连通区域：区域中任意两点可通过上下左右四个方向互相到达

8连通区域：区域中任意两点可通过上下左右和对角线八个方向互相到达

八连通算法可以填充四连通区域，但是四连通算法不能填充八连通区域。四连通和八连通对边界的要求也是不同的。四连通边界为O，八连通边界需为O和X。

区域填充算法：种子填充算法，扫描线算法

只绘制多边形的轮廓或顶点：

多边形具有正面和背面两个面。取决于哪一面朝向观察者，多边形可能会被渲染成不同的样子。

例如，可以通过下面两个调用，把多边形的正面画成填充形式，把背面画成轮廓形式：
　glPolygonMode(GL_FRONT, GL_FILL);

glPolygonMode(GL_BACK, GL_LINE);

glShadeModel函数：用于控制opengl中绘制指定两点间其他点颜色的过渡模式

参数：GL_SMOOTH会出现过渡效果。GL_FLAT 则只是以指定的某一点的单一色绘制其他所有点

走样：用离散量（像素）表示连续的量（图形）而引起的失真，称为走样，或称为混淆。

光栅图形的走样现象：阶梯（锯齿）状边界。图形细节失真。狭小图形遗失：动画序列中时隐时现，产生闪烁。

反走样方法：在图形显示过程中，用于减少或消除走样（混淆）现象的方法

提高分辨率方法。非加权区域采样。加权区域采样

图形走样现象的变现形式：阶梯状的图形边界、图形细节失真（显示图形的最小单位为像素、细长的矩形显示后成了加宽的矩形、更细的矩形将丢失）、狭小图形的遗失与动态图形的闪烁（多边形分布在像素间，不覆盖像素中心，不被显示狭小图形运动时，会间隔覆盖像素的中心，产生闪烁）

解决图形设备与计算机的通讯接口等问题，称为设备驱动程序

双缓冲技术：

– 应用于绘制区域更新频繁时

– 前缓冲（Front Buffer）：显示绘制完成的场景

– 离屏后缓冲（Back Buffer）：保存当前正在绘制的场景

– 图形驱动器控制对其进行交换，避免图像撕裂（Tearing）现象

实验123

画图说明直线/圆弧的中点画法原理

相关函数库：

OpenGL核心库（GL）

n OpenGL实用库（GLU）

n OpenGL辅助库（GLAUX）

n OpenGL工具库（GLUT）

n OpenGL对窗口系统的扩展（WGL，等等）

“opengl32.lib glu32.lib glut32.lib glaux.lib"

设计出一种画抛物线的方法。Y=ax2+bx+c.

如何画宽度大于1的直线，并说明该方法可能存在的问题？

图元的生成:是指完成图元的参数表示形式到点阵表示形式的转换。通常也称扫描转换图元

为什么需要齐次坐标?

n 对多个点计算多次不同的变换时，分别利用矩阵计算各变换导致计算量大

n 运算表示形式不统一

u 平移为“＋”

u 旋转和放缩为“·”

n 统一运算形式后，可以先合成变换运算的矩阵，再作用于图形对象

什么是齐次坐标，齐次坐标与非齐次坐标间如何相互转换？

所谓齐次坐标就是将一个原本是n维的向量用一个n+1维向量来表示，将平移，旋转，放缩等几何变换的表示形式统一起来。

二维点(x,y)的齐次坐标表示为(hx,hy,h)。

（x，y）点对应的齐次坐标为三维空间的一条直线

用齐次坐标表示的二维平移、放缩、旋转变换的变换矩阵？

用齐次坐标表示的二维平移、放缩、旋转变换的逆变换矩阵？

变换矩阵：

平移：

旋转：

放缩：

利用复合变换实现关于任意参考点P(xr,yr)的旋转变换(写成矩阵相乘的形式)

利用复合变换求(xp,yp)关于任意直线y=ax+by+c的对称点坐标

图形变换：

5种基本变换：平移，旋转，放缩，对称，错切

解释opengl中以下函数的用法

l 基本几何变换函数

n 平移函数：glTranslate{fd}(tx, ty, tz)

u 对二维变换而言，取tz＝0

n 旋转函数：glRotate{fd}(theta, vx, vy, vz)

u 向量(vx, vy, vz)为通过坐标原点旋转轴

u theta为旋转角的度数

n 放缩函数：glScale{fd}(sx, sy, sz)

u 相对坐标原点的缩放

u 当参数为负时，相对于平面进行对称变换

l 几个概念

n 裁剪窗口(Clipping Window) ：需要显示的场景区域

u 又称为世界窗口或观察窗口，简称窗口

u 在世界坐标系（又称用户坐标系）内定义

n 视口(Viewport)：指显示设备上用来显示图形的区域

u 又称视区，在设备（屏幕）坐标系内定义

n 裁剪(Clip)：从场景中确定位于窗口内的图形

l OpenGL视口函数

n 定义函数：glViewport(xvmin,yvmin,vpwidth,vpheight);

n 视口为矩形

l 三维图形的基本研究内容

n 投影

n 三维形体的表示

n 消除隐藏面与隐藏线

n 建立光照明模型、真实感图形绘制方法

n 裁剪窗口(Clipping Window) ：需要显示的场景区域

u 又称为世界窗口或观察窗口，简称窗口

u 在世界坐标系（又称用户坐标系）内定义

n 视口(Viewport)：指显示设备上用来显示图形的区域

u 又称视区，在设备（屏幕）坐标系内定义

n 裁剪(Clip)：从场景中确定位于窗口内的图形

裁剪窗口和视区的关系:

n 改变视口位置可以在输出设备的不同位置上观察物体

n 使用多个视口可以在屏幕不同的位置观察场景的不同部分

n 改变窗口的尺寸达到改变视口内显示对象的多少

n 改变视口的尺寸实现对象放缩

窗口到视区的变换

简要说明二维观察的过程。窗口裁剪的作用是什么？

窗口裁剪的作用:对图形做出正确的判断，选取可见信息提供给显示系统显示，去除不可见部分。

l 如何投影?

什么是消隐，为什么要进行消隐？

消隐是指消除被遮挡的不可见的线或面。消隐能体现真实感图形的绘制。

消隐算法中画家算法的基本思想？

消隐算法中的Z缓冲算法的基本思想？

Z 缓冲器算法:

帧缓冲器 -- 保存各像素颜色值，Z 缓冲器 -- 保存各像素处物体深度值

光照效果中的环境光、漫反射光、镜面反射光的特点

环境光指从周围环境的各个方向投射来的光，没有空间和方向上的特征，均匀地照射在物体的各个不同的表面上，并等量地向各个方向反射，是一种分布光源。

漫反射光是由物体表面的粗糙不平引起的，由点光源向周围所有方向发射等强度的光，它均匀地向各个方向传播，与视点无关。

镜面反射是物体表面对入射光的反射，产生高光效应。镜面反射光在空间的分布具有一定的方向性。

在计算光照效果中为什么要计算法向量？

posted @ 2012-06-01 20:07 汤姆是一只猫阅读(3354) 评论(0) 编辑收藏举报

会员力量，点亮园子希望

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OpenGL入门知识点

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