矿大地学可视化实验报告资料 - 图文

中国矿业大学

CHINA UNIVERSITY OF MINING & TECHNOLOGY

实验报告

作 者： 指导老师： 学 号：

2015年11月

“地学可视化与景观模拟”

目 录

实验一 利用OpenGL绘制三维建筑物...................................................................... 1

一、实验目的 ......................................................................................................................... 1 二、实验内容 ......................................................................................................................... 1 三、实验要求 ......................................................................................................................... 1 四、实验步骤 ......................................................................................................................... 2 五、 实验结果 ....................................................................................................................... 5

实验二 添加光照和材质.............................................................................................. 7

一、实验目的 ......................................................................................................................... 7 二、实验内容 ......................................................................................................................... 7 三、实验要求 ......................................................................................................................... 7 四、 实验步骤 ....................................................................................................................... 7 五、 实验结果 ....................................................................................................................... 8

实验三 添加纹理映射................................................................................................ 10

一、实验目的 ....................................................................................................................... 10 二、实验内容 ....................................................................................................................... 10 三、实验要求 ....................................................................................................................... 10 四、实验步骤 ....................................................................................................................... 10 五、 实验结果 ..................................................................................................................... 11

实验四：VRML编程 ................................................................................................. 12

一、实验目的 ....................................................................................................................... 12 二、实验内容 ....................................................................................................................... 12 三、实验要求 ....................................................................................................................... 12 四、实验步骤 ....................................................................................................................... 12

实验小结...................................................................................................................... 16

实验一 利用OpenGL绘制三维建筑物

一、实验目的

了解OpenGL编程基本框架，掌握简单三维图形的绘制及变换。

二、实验内容

（1）利用OpenGL实现以下建筑物的三维绘制；

（2）利用OpenGL的图形变换实现对绘制物体的旋转、平移和缩放。

图 1-1 实验内容

三、实验要求

（1）实验代码的工程名称以“班级+学号+实验编号”方式命名。例如，学号为7000000,则实验一的工程名称为”1_7000000_1”

（2)撰写实验报告，内容包括：实验目的、实验内容、实验要求、实验步骤、实验结果。报告要求有封面、标题、姓名学号等信息，格式要求规范。

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四、实验步骤

1、创建实验工程2_07123138_1，添加头文件； 2、为工程添加代码，代码如下：

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3、运行程序，调试代码中的错误，如此循环往复，直至得到实验结果。

五、实验结果

运行代码后，结果如下图所示：

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图1-2 绘图结果

图1-3 旋转后结果

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实验二 添加光照和材质

一、实验目的

了解OpenGL光照模型，学会光源及材质的使用。

二、实验内容

（1）在实验一的基础上，增加一个白色的平行光源，并启用光照及光源。 （2）为2栋建筑物分别添加不同的材质。

三、实验要求

（1）实验代码的工程名称以“班级+学号+实验编号”方式命名。例如，学号为7000000,则实验一的工程名称为”1_7000000_2”

（2)撰写实验报告，内容包括：实验目的、实验内容、实验要求、实验步骤、实验结果。报告要求有封面、标题、姓名学号等信息，格式要求规范。

四、实验步骤

1、新建工程2_07123138_2，添加实验一代码，实现建筑物的绘制。

2、在实验一的基础上，修改原有代码，添加光照和建筑物材质的代码，修改部分代码如下：

（1）在init函数中添加光源

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（2）在display函数中为所绘制图形添加材质

3、运行代码，不断调试错误，修改参数，掌握光照和材质的作用

五、实验结果

实验结果如下：

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图2-1 添加光照和材质实验结果

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实验三 添加纹理映射

一、实验目的

了解OpenGL纹理映射，学会纹理映射的使用。

二、实验内容

在实验一的基础上，增加一个棋盘的纹理映射或自定义纹理映射

三、实验要求

撰写实验报告，内容包括：实验目的、实验内容、实验要求、实验步骤、实验结果。报告要求有封面、标题、姓名学号等信息，格式要求规范。

四、实验步骤

1、新建工程，添加实验一绘制图形代码

2、在实验一的基础上修改代码，添加纹理映射，部分修改的关键代码如下：

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3、调试程序，直至实验成功

五、实验结果

图3-1 添加纹理映射

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实验四：VRML编程

一、实验目的

学习VRML编程知识，掌握VRML基本编程技能。

二、实验内容

利用VRML构建具有地形、房子及汽车的三维场景并在该场景中实现汽车奔跑的动画。其中，地形和房子的三维造型需通过原始数据自行构建，汽车造型通过inline方式载入已给定的wrl文件。

三、实验要求

撰写实验报告，内容包括：实验目的、实验内容、实验要求、实验步骤、实验结果。报告要求有封面、标题、姓名学号等信息，格式要求规范。

四、实验步骤

1、利用ElevationGrid节点构建地形网格，并利用Appearance节点的texture域贴上影像纹理，得到下图所示结果。

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2、利用Box节点构建标准建筑物，并利用Appearance节点的texture域贴上建筑物纹理，得到下图所示结果。

3、利用Transform节点将标准建筑物经旋转及平移后放置相应的位置上。

4）利用inline节点将car.wrl文件添加进来，并设置一个间隔为20s的时间传感器，利用位置插补器节点PositionInterpolator定义一个前进路径，然后利用ROUTE语句将时间传感器的事件输出与位置插补器节点及汽车位置(通过Transform节点)关联起来。

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4、代码如下：

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实验小结

本次课程实验，共有四个小实验，其中前三个为Open GL编程实验，最后一个为VRML编程实验。总体来说，这四个实验与课程所学知识紧密相连，在学习之余联系实践。

通过本次实验，我进一步掌握了课程所学知识，懂得了理论联系实践的应用，也增强了编程能力。其中，仍然遇到了不少问题。比如在实验二的过程中，光照效果和材质效果不理想，需要不断调试。而实验三中添加纹理，想要使左右两图形得到不一样的纹理，也需要在绘制图形的函数中修改参数。而VRML相对Open GL编程稍微简单，但是运行调试却没有那么方便。

综上，本次实验不仅巩固了理论知识，又增强了个人动手能力。在今后的学习过程中，我会再接再厉，不断提高自己的编程水平。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ooj8.html