Модель трехмерной сцены и библиотека OpenGL (стр. 2 из 2)
 | Этот элемент тела строится через функцию CallList, в которой задан квадрат, вызываемый 4 раза и масштабированный по разным координатам по разному. |
Фрагмент кода программы ножек стойки вентилятора
//--- Квадрат
square=basis_leg+1;
glNewList(square,GL_COMPILE);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture1);
glBegin(GL_QUADS);
glNormal3f(1,0,0);
glTexCoord2d(0,0);
glVertex3f(1,-1,-1);
glTexCoord2d(1,0);
glVertex3f(1,1,-1);
glTexCoord2d(1,1);
glVertex3f(1,1,1);
glTexCoord2d(0,1);
glVertex3f(1,-1,1);
glEnd();
glEndList();
//--- Ножкавентилятора
leg=square+1;
glNewList(leg,GL_COMPILE);
glCallList(square);
glRotatef(90,0,0,1);
glCallList(square);
glRotatef(90,0,0,1);
glCallList(square);
glRotatef(90,0,0,1);
glCallList(square);
glEndList();
3. Пульт управления
Пульт управления вентилятором составлен из четырех основных частей
- Основание пульта
 |   Элемент строится из цилиндра с разбиением уменьшенным до 4х. |
Фрагмент кода программы основания пульта
M=4;
float qLeg=0;
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texture5);
while (qLeg<M)
{
glBegin(GL_QUADS);
glNormal3f(0,sin(M_PI/4+qLeg*M_PI/2),cos(M_PI/4+qLeg*M_PI/2));
glTexCoord2d(0,qLeg/M);
glVertex3f(-1,sin((2*M_PI*qLeg)/M),cos((2*M_PI*qLeg)/M));
glTexCoord2d(0,(qLeg+1.0)/M);
glVertex3f(-1,sin((2*M_PI*(qLeg+1))/M),cos((2*M_PI*(qLeg+1))/M));
glTexCoord2d(1,(qLeg+1.0)/M);
glVertex3f(1,sin((2*M_PI*(qLeg+1))/M),cos((2*M_PI*(qLeg+1))/M));
glTexCoord2d(1,qLeg/M);
glVertex3f(1,sin((2*M_PI*qLeg)/M),cos((2*M_PI*qLeg)/M));
glEnd();
qLeg=qLeg+1.0;
}
- Крышки для пульта
 | Элемент состоит из квадрата, фрагмент кода которого содержался еще в описании ножки стойки вентилятора. |
- Кнопки на пульте
 | Элемент состоит из цилиндра и круга, примитивов описанных ранее. |
Описание освещения фигуры
Освещение тела происходит в OpenGL благодаря включению функции SetupLighting() с необходимыми параметрами и условиями, а также за счет правильной расстановки нормалей к примитивам, из которого состоит тело. Чтобы задаваемые нормали нормировались автоматически необходимо включить функцию – glEnable(GL_NORMALIZE);
Подробней остановимся на нахождении нормалей к отдельным элементам тела.
Всего нормали были найдены и прописаны в код программы для 6 примитивов, элементов тела.
1. Лопасть
Для определения нормалей лопасти, поскольку она представляет собой некую поверхность, была использована аналитическая формула для нахождения уравнения поверхности по трём точкам и формула для нахождения нормали к поверхности, что находится через частные производные уравнения поверхности.
- уравнение поверхности, D не считаем, поскольку оно не влияет на выбор нормали.
Тогда координаты для нормали функции glNormal3f(a1,a2,a3) ,будет высчитываться по следующим формулам:
Исходя из записи уравнения поверхности и формулам, выписанные для коэффициентов в этой формуле получим:
Проведя расчет по данным формулам, получим что:
Для одинаково верного отображения освещения лопасти вентилятора как с одной, так и с другой стороны пришлось прибегнуть к подключению двустороннего освещения с помощью функции glLightModelf(GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE, k), где к =1 для включения и к =0 для её вылючения.
2. Цилиндр
Чтобы определить нормаль для цилиндра нужно координату, что изменяется линейно оставить нулевой, а две другие координаты будут совпадать с соответствующими координатами цилиндра ввиду того, что в основании цилиндра лежит окружность.
В итоге получим координаты нормали:
(0,sin((2*M_PI*qRoll)/M),cos((2*M_PI*qRoll)/M));
3. Круг
Нормаль для круга определяется как перпендикуляр к этой поверхности.
4. Квадрат
Нормаль для квадрата определяется аналогичным образом как и для круга.
5. Параллелепипед
У параллелепипеда нормаль определяется перпендикуляром к каждой грани и значит для всей грани нормаль будет одна и направлена наружу.
6. Полусфера
Нормаль для полусферы определяется координатами самой фигуры, поэтому просто переписаны координаты из glVertex3f в glNormal3f.
Графическое представление тела с освещением
Описание наложения текстуры на тело
Для наложения текстур на тела, поверхности применяется функция SetupTextures(); В своей работе я использовал 4 вида текстуры, различных размеров. Текстура накладывается на цилиндр, параллелепипед, лопасть, квадрат. Способ наложения примитивно прост. По порядку разберёмся с каждой из фигур.
- Цилиндр.
Для того, чтобы наложить текстуру на фигуру необходимо было абстрактно раскрутить цилиндр в ровную поверхность, прямоугольник и сопоставить координаты полученного прямоугольника с координатами текстуры, как показанно на рисунках.
 |
строится перебором координат x и y в пределах от -N до N и вычислением для каждой пары (x,y) значения z. 
находятся через честные производные функции 
по x, y, z 
