计算机图形学报告

### 计算机图形学中的OpenGL应用：基于OpenGL的工艺品茶壶设计 #### 一、引言 随着科技的进步和计算机技术的发展，计算机图形学在各个领域中的应用日益广泛。尤其是在设计领域，计算机图形学的发展极大地推动了产品的设计创新。本报告主要探讨了在VC++6.0环境下如何运用OpenGL这一流行的图形库来生成工艺品茶壶模型。 #### 二、OpenGL简介 OpenGL（Open Graphics Library）是一种用于渲染二维、三维矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口（API）。它由一系列的函数调用组成，可以用来创建复杂的三维图形。OpenGL因其跨平台性、高性能以及丰富的功能而受到广泛欢迎，尤其在游戏开发、CAD/CAM软件、虚拟现实等方面有着重要的应用。 #### 三、研究背景与目标 近年来，随着图形图像制作技术的迅速发展，尤其是计算机图形学的兴起，图形图像开始深入到设计领域，极大地推动了设计领域的进步。本研究旨在通过吸收计算机图形学、计算机科学、光学等多个领域的先进理论成果，系统地论述基于OpenGL下艺术品茶壶的研究和实现及其相关理论和技术。 #### 四、实现过程 1. **项目创建与环境搭建** - 在VC++6.0中创建一个名为`chahu1.dsw`的新项目工程。 - 图1展示了项目的基本界面。 2. **窗口设计与功能实现** - 使用OpenGL实用工具库提供的函数来管理多个视窗。 ```cpp int main(int argc, char** argv) { glutInit(&argc, argv); glutInitWindowPosition(400, 100); glutInitWindowSize(700, 600); glutCreateWindow(argv[0]); glutSetWindowTitle("茶壶"); } ``` - `glutCreateWindow`函数用于创建一个新的视窗，并返回一个窗口标识码。 - `glutInitWindowPosition`和`glutInitWindowSize`分别用于设置窗口的位置和大小。 - `glutSetWindowTitle`用于设置窗口的标题。 3. **工艺品程序功能实现** - **makeStripeImage()函数**：此函数用于为茶壶的表面添加纹理映射。通过循环为茶壶表面的不同部分赋予不同的颜色值，从而实现纹理的效果。 ```cpp int j; for (j = 0; j < stripeImageWidth; j++) { stripeImage[3 * j] = 255; stripeImage[3 * j + 1] = 200 - 2 * j; stripeImage[3 * j + 2] = 100; } ``` - **init()函数**：此函数在主函数初始化建立当前窗口时被调用，主要用于完成绘制茶壶前的各项准备工作，包括设置纹理映射的参数等。 ```cpp glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1); glTexImage1D(GL_TEXTURE_1D, 0, 3, stripeImageWidth, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, stripeImage); ``` - 通过设置纹理映射的参数，实现对茶壶模型的纹理贴图，使得茶壶表面呈现出更逼真的效果。 #### 五、结论与展望 通过本研究，我们成功地在VC++6.0环境下利用OpenGL实现了工艺品茶壶的设计。不仅实现了茶壶模型的三维可视化，还通过纹理映射增强了模型的真实感。未来的研究可以进一步探索更多复杂的图形渲染技术和优化方法，以提高模型的渲染效率和视觉效果。 #### 六、参考资料 - [OpenGL官方网站](https://www.opengl.org/) - [OpenGL教程](https://learnopengl.com/) - [VC++6.0官方文档](https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/visual-cpp-in-vs?view=msvc-170) 本报告通过对基于OpenGL的工艺品茶壶设计的研究，不仅展示了OpenGL的强大功能，也为计算机图形学领域提供了新的应用案例和技术参考。