（在学期末做的图形学课程设计，特将学习心得整理如下）
一、设计思路
1，设计一个平面的时钟；
按照 钟面——>中心点——>刻度——>时针——>分针——>秒针 的顺序绘制。
2，利用纹理贴图的知识使平面时钟变成立体的时钟；
3，设置键盘交互；
4，测试，修改，整理代码。
二、部分代码设计
1，键盘交互
代码语言：javascript复制void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
switch (key)
{
case 'x': //当按下键盘上d时，以沿X轴旋转为主
xrot = 6.0f; //设置旋转增量
glutPostRedisplay(); //重绘函数
break;
case 'y':
yrot = 6.0f;
glutPostRedisplay();
break;
case 'z':
zrot = 6.0f;
glutPostRedisplay();
break;
default:
break;
}
}2，时针绘制（秒针、分针类似）
代码语言：javascript复制float Myhour(struct tm *ptr)
{
if (0 < ptr->tm_hour&&ptr->tm_hour < 12)
{
return((Pi / 2) - ((float)ptr->tm_hour Mymin(ptr) / 60.0) / 12.0 * 2 * Pi);
}
else{
return((Pi / 2) - ((ptr->tm_hour - 12.0 Mymin(ptr) / 60.0) / 12) * 2 * Pi);
}
}
glLineWidth(5.0f); //设置线的宽度
glColor4f(1.0, 0.0, 1.0, 0.5); //洋红色
glBegin(GL_LINES); //画线函数
glRotatef((angle / 3600.0), 0.0, 0.0, 1.0);
glVertex2f(0.0, 0.0);
glVertex2f(cos(Myhour(ptr))*R*0.55, sin(Myhour(ptr))*R*0.55);
glEnd();3，纹理贴图
请参照这篇文章：http://www.cnblogs.com/OctoptusLian/p/7366844.html
三、完整代码如下
代码语言：javascript复制#include "stdafx.h"
#include<Windows.h>
#include<GLglut.h>
#include<GLGLAUX.H>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include<time.h>
#pragma comment(lib, "glut32.lib")
#pragma comment(lib, "glaux.lib")
GLfloat xrot = 0; // X 旋转量
GLfloat yrot = 0; // Y 旋转量
GLfloat zrot = 0; // Z 旋转量
GLuint texture[1]; // 存储一个纹理---数组
const GLfloat Pi = 3.1415926536;
const GLfloat R = 0.8f;
const int n = 200;
static GLfloat angle = 2 * Pi;
//载入位图图象到内存
AUX_RGBImageRec *LoadBMP(CHAR *Filename)
{
FILE *File = NULL; // 文件句柄
if (!Filename) // 确保文件名已提供
{
return NULL; // 如果没提供，返回 NULL
}
File = fopen(Filename, "r"); // 尝试打开文件
if (File) // 判断文件是否存在
{
fclose(File); // 关闭句柄
return auxDIBImageLoadA(Filename); // 载入位图并返回指针
}
return NULL; // 如果载入失败，返回 NULL
}
//载入位图并转换成纹理
//参数：纹理指针、bmp文件名、用户指定的纹理编号
int LoadGLTextures(GLuint *texture, char *bmp_file_name, int texture_id)
{
int Status = FALSE; // 状态指示器
// 创建纹理的存储空间
AUX_RGBImageRec *TextureImage[1];
memset(TextureImage, 0, sizeof(void *) * 1); // 将指针设为 NULL
// 载入位图，检查有无错误，如果位图没找到则退出
if (TextureImage[0] = LoadBMP(bmp_file_name))
{
Status = TRUE; // 将 Status 设为 TRUE
//生成(generate)纹理
glGenTextures(texture_id, texture); //&texture[0]);
//绑定2D纹理对象
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, *texture); //texture[0]);
//关联图像数据与纹理对象
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, TextureImage[0]->sizeX, TextureImage[0]->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[0]->data);
//图形绘制时所使用的滤波器参数
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); // 线形滤波
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); // 线形滤波
}
//释放图像的内存，因为已经生成纹理了，没用了
if (TextureImage[0]) // 纹理是否存在
{
if (TextureImage[0]->data) // 纹理图像是否存在
{
free(TextureImage[0]->data); // 释放纹理图像占用的内存
}
free(TextureImage[0]); // 释放图像结构
}
else
printf("纹理不存在");
return Status; // 返回 Status
}
void DrawCube(void) // 从这里开始进行所有的绘制
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清除屏幕和深度缓存
glLoadIdentity(); // 重置当前的模型观察矩阵
glTranslatef(0.0f, 0.0f, -5.0f); // 移入屏幕 5 个单位
glRotatef(xrot, 1.0f, 0.0f, 0.0f); // 绕X轴旋转
glRotatef(yrot, 0.0f, 1.0f, 0.0f); // 绕Y轴旋转
glRotatef(zrot, 0.0f, 0.0f, 1.0f); // 绕Z轴旋转
glColor4f(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]); // 选择纹理
glBegin(GL_QUADS);
// 前面
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左下
glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右下
glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右上
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左上
// 后面
glEnd();
glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[1]);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右下
glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右上
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左上
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左下
// 顶面
glEnd();
glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左上
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左下
glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右下
glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右上
// 底面
glEnd();
glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右上
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左上
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左下
glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右下
// 右面
glEnd();
glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右下
glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右上
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左上
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左下
// 左面
glEnd();
glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左下
glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右下
glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右上
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左上
glEnd();
glFlush(); //glutSwapBuffers();
}
float Mysecond(struct tm *ptr)
{
return((Pi / 2) - (((float)ptr->tm_sec) / 60) * 2 * Pi);
}
float Mymin(struct tm *ptr)
{
return((Pi / 2) - ((ptr->tm_min (Mysecond(ptr) / 60)) / 60) * 2 * Pi);
}
float Myhour(struct tm *ptr)
{
if (0 < ptr->tm_hour&&ptr->tm_hour < 12)
{
return((Pi / 2) - ((float)ptr->tm_hour Mymin(ptr) / 60.0) / 12.0 * 2 * Pi);
}
else{
return((Pi / 2) - ((ptr->tm_hour - 12.0 Mymin(ptr) / 60.0) / 12) * 2 * Pi);
}
}
void myDisplay(void)
{
struct tm *ptr; //获取系统时间
time_t it;
it = time(NULL);
ptr = localtime(&it);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); //清除颜色
glLoadIdentity();
glTranslatef(0.0f, 0.0f, -5.0f);
DrawCube();//钟盘
glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
glHint(GL_POINT_SMOOTH_HINT, GL_NICEST);
glHint(GL_LINE_SMOOTH_HINT, GL_NICEST);
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
glPushMatrix();
glTranslatef(0, -0.0, 1.0);
glColor4f(1.0, 0.0, 0.0, 0.5); //洋红色
glBegin(GL_POLYGON);
for (int i = 0; i < n; i ){
glVertex2f(R*cos(2 * Pi / n*i), R*sin(2 * Pi / n*i));
}
glEnd();
//刻度
glColor4f(1.0, 1.0, 1.0, 0.5); //白色
glBegin(GL_POINTS);
glPointSize(5.0f);
for (int j = 0; j < 12; j )
{
glVertex2f(0.75*cos(2 * Pi / 12 * j), 0.75*sin(2 * Pi / 12 * j));
}
glEnd();
//表盘上的中心点
glPointSize(5.0f);
glColor4f(0.0, 0.0, 0.0, 0.2);
glBegin(GL_POINTS);
glVertex2f(0.0, 0.0);
glEnd();
//时针
glLineWidth(5.0f); //设置线的宽度
glColor4f(1.0, 0.0, 1.0, 0.5); //洋红色
glBegin(GL_LINES); //画线函数
glRotatef((angle / 3600.0), 0.0, 0.0, 1.0);
glVertex2f(0.0, 0.0);
glVertex2f(cos(Myhour(ptr))*R*0.55, sin(Myhour(ptr))*R*0.55);
glEnd();
//分针
glLineWidth(5.0f);
glColor4f(0.0, 1.0, 0.0, 0.5); //绿色
glBegin(GL_LINES);
glRotatef((angle / 60.0), 0.0, 0.0, 1.0);
glVertex2f(0.0, 0.0);
glVertex2f(cos(Mymin(ptr))*R*0.65, sin(Mymin(ptr))*R*0.65);
glEnd();
//秒针
glLineWidth(3.0f);
glColor4f(0.0, 0.0, 1.0, 0.5); //蓝色
glBegin(GL_LINES);
glRotatef(angle, 0.0, 0.0, 1.0);
glVertex2f(0.0, 0.0);
glVertex2f(cos(Mysecond(ptr))*R*0.85, sin(Mysecond(ptr))*R*0.85);
glEnd();
glPopMatrix();
glutSwapBuffers();// glFlush(); //保证前面的OpenGL命令立即执行，而不是让它们在缓冲区中等待
}
void init(void)
{
glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0); //清理颜色，为白色，（也可认为是背景颜色）
glCullFace(GL_BACK);
//背面裁剪(背面不可见)
glEnable(GL_CULL_FACE);
//启用裁剪
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
LoadGLTextures(&texture[0], "clock3.bmp", 1); //载入纹理贴图
LoadGLTextures(&texture[1], "clock3.bmp", 2);
}
//当窗口大小改变时，会调用这个函数
void reshape(GLsizei w, GLsizei h)
{
//这里小说明一下：矩阵模式是不同的，他们各自有一个矩阵。投影相关
//只能用投影矩阵。
glViewport(0, 0, w, h); //设置视口
glMatrixMode(GL_PROJECTION); //设置矩阵模式为投影变换矩阵，
glLoadIdentity(); //变为单位矩阵
gluPerspective(60, (GLfloat)w / h, 0, 1000); //设置投影矩阵
glMatrixMode(GL_MODELVIEW); //设置矩阵模式为视图矩阵(模型)
glLoadIdentity(); //变为单位矩阵
}
//键盘输入事件函数
void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
switch (key)
{
case 'x': //当按下键盘上d时，以沿X轴旋转为主
xrot = 6.0f; //设置旋转增量
glutPostRedisplay(); //重绘函数
break;
case 'y':
yrot = 6.0f;
glutPostRedisplay();
break;
case 'z':
zrot = 6.0f;
glutPostRedisplay();
break;
default:
break;
}
}
void myIdle(void)
{
angle -= ((2 * Pi) / 60);
Sleep(1000);
if (angle < 0.0f){
angle = 2 * Pi;
}
myDisplay();
}
int main(int argc, char *argv[])
{
glutInit(&argc, argv); //对GLUT进行初始化
// glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE); //设置显示方式
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);//设置双缓存
//GLUT_RGB表示使用RGB颜色，GLUT_SINGLE表示使用单缓冲
glutInitWindowPosition(200, 200); //设置窗口在屏幕中的位置
glutInitWindowSize(500, 500); //设置窗口的大小
glutCreateWindow("OpenGL时钟"); //设置窗口的标题
init(); //初始化资源,这里一定要在创建窗口以后，不然会无效。
LoadGLTextures(&texture[0], "clock3.bmp", 1);
LoadGLTextures(&texture[1], "clock3.bmp", 2);
glutDisplayFunc(&myDisplay); //调用画图函数
glutIdleFunc(&myIdle);
glutReshapeFunc(reshape); //绘制图形时的回调
glutKeyboardFunc(keyboard);
glutMainLoop(); //进行一个消息循环。显示窗口，并等待窗口关闭后才会返回
return 0;
}平面效果：
动态效果：
四、总结
此次设计主要用了纹理贴图和二维绘图的知识。
我还记得最开始设计时钟时，背景图是黑色的，而且图片也是随便贴了一张上去，给指导老师看过了后，他评价道：“你能否让我看起来你像是做了个时钟？比如把背景颜色调一调，纹理换一换。”
我恍然大悟。是啊！做课程设计本来也是一件艺术品，要用心设计，才能让有兴趣的人愿意为此驻足欣赏。
