2021年6月14日 星期一

雪莉?week17

 本周進行期末總複習

在display中的第一行程式碼可以設定背景的顏色，清顏色可以幫助我們進行debug，然後用glclear中的程式碼可以把茶壺上色。

glutInitWindowSize(500,500); 

glutInitWindowPosition(700,200)

這兩行程式碼可以幫助我們設定視窗的大小和位置

const GLfloat light_ambient[]  = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };

const GLfloat light_diffuse[]  = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };

const GLfloat light_specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };

const GLfloat light_position[] = { 2.0f, 5.0f, -5.0f, 0.0f };

const GLfloat mat_ambient[]    = { 0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f };

const GLfloat mat_diffuse[]    = { 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f };

const GLfloat mat_specular[]   = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };

const GLfloat high_shininess[] = { 100.0f };


    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    glDepthFunc(GL_LESS);

    glEnable(GL_LIGHT0);

    glEnable(GL_NORMALIZE);

    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);

    glEnable(GL_LIGHTING);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT,  light_ambient);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,  light_diffuse);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT,   mat_ambient);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE,   mat_diffuse);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR,  mat_specular);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, high_shininess);

這兩段程式碼可以進行打光


程式碼:

#include <GL/glut.h>

void display(){

    glClearColor( 1,0,0,0);///用來Clear的Color 用紅色

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

        glColor3f( 1,1,0 );

        glutSolidTeapot( 0.3 );

    glutSwapBuffers();

}

const GLfloat light_ambient[]  = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };

const GLfloat light_diffuse[]  = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };

const GLfloat light_specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };

const GLfloat light_position[] = { 2.0f, 5.0f, -5.0f, 0.0f };


const GLfloat mat_ambient[]    = { 0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f };

const GLfloat mat_diffuse[]    = { 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f };

const GLfloat mat_specular[]   = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };

const GLfloat high_shininess[] = { 100.0f };

int main( int argc, char ** argv )

{

    glutInit( &argc, argv);

    glutInitWindowSize(500,500);

    glutInitWindowPosition(700,200);

    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);

    glutCreateWindow("week17 review");


    glutDisplayFunc(display);

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    glDepthFunc(GL_LESS);


    glEnable(GL_LIGHT0);

    glEnable(GL_NORMALIZE);

    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);

    glEnable(GL_LIGHTING);


    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT,  light_ambient);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,  light_diffuse);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);


    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT,   mat_ambient);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE,   mat_diffuse);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR,  mat_specular);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, high_shininess);

    glutMainLoop();

}

利用mouse、motion這兩行程式碼可以用滑鼠來控制轉動，在這之前要先宣告oldx的變數來記錄舊的角度

T-R-T的設定都是設定在display當中，記得每一個t-r-t都要備份起來，並且外面還要用一個大的備份起來

如果要保存讀取紀錄的話就要先在外面宣告#include <stdio.h>標準輸出輸入，並且準備好兩個空的指標，就可以做詳細的設定，而在這之前，我們要先做好新舊角度的設定

float angle[20]={}, angleOld[20], angleNew[20];///先都設成0

FILE * fout = NULL;

FILE * fin = NULL;

if(key=='s'){///存檔

        if( fout==NULL ) fout = fopen("angle.txt", "w+");

        for(int i=0; i<20; i++) fprintf(fout, "%.2f ", angle[i]);

        fprintf(fout, "\n");

        printf("save angle.txt\n");

    }else if(key=='r'){///讀檔 (不能和存檔同時做,因angle.txt不能開2次)

        if( fin==NULL ) fin = fopen("angle.txt", "r");

        for(int i=0; i<20; i++) fscanf(fin, "%f", &angle[i]);

        glutPostRedisplay();///重畫畫面

        printf("read angle.txt\n");

    }

我們要讀取的是各個關節的轉動，所以我們要能夠切換個關節，具體的方法便是用數字鍵來控制，所以我們要加鍵盤控制的函式，並把剛剛提到的存讀檔也利用鍵盤來操作

程式碼:

void keyboard(unsigned char key, int x, int y){

    if(key=='0') angleID=0;

    if(key=='1') angleID=1;

    if(key=='2') angleID=2;

    if(key=='3') angleID=3;

    if(key=='4') angleID=4;

    if(key=='5') angleID=5;

    if(key=='6') angleID=6;

    if(key=='p'){///Play播放

        glutTimerFunc(0, timer, 0);///一開始的第1個timer

    }

    if(key=='s'){///存檔

        if( fout==NULL ) fout = fopen("angle.txt", "w+");

        for(int i=0; i<20; i++) fprintf(fout, "%.2f ", angle[i]);

        fprintf(fout, "\n");

        printf("save angle.txt\n");

    }else if(key=='r'){///讀檔 (不能和存檔同時做,因angle.txt不能開2次)

        if( fin==NULL ) fin = fopen("angle.txt", "r");

        for(int i=0; i<20; i++) fscanf(fin, "%f", &angle[i]);

        glutPostRedisplay();///重畫畫面

        printf("read angle.txt\n");

    }

}///如果關節很多, 可能要用迴圈來讓程式只要2行 for(int i=0; i<10; i++)

///可能也要用到英文字母

最後，我們想透過只按一個按鍵就可以自動進行讀取，讓畫面的關節看起來像在跳舞一樣，

我們就是利用內插和計時器的方法來做

計時器:

void timer(int t){

    glutTimerFunc( 20, timer, t+1);

    if(t%25==0){

        for(int i=0; i<20; i++) angleOld[i] = angleNew[i];


        if( fin==NULL ) fin = fopen("angle.txt", "r");

        for(int i=0; i<20; i++) fscanf(fin, "%f", &angleNew[i]);

        printf("read angle.txt\n");

    }

    float alpha = (t%25)/25.0;///介於 0.0 舊 - 1.0 新 之間 (請代入 0, 0.5, 1 觀察)

    for(int i=0; i<20; i++) angle[i] = alpha*angleNew[i]+(1-alpha)*angleOld[i];

    glutPostRedisplay();///重畫畫面

}

播放:

if(key=='p'){///Play播放

        glutTimerFunc(0, timer, 0);///一開始的第1個timer

 }

全程式碼:

#include <GL/glut.h>

#include <stdio.h>

FILE * fout = NULL;

FILE * fin = NULL;

float angle[20]={}, angleOld[20], angleNew[20];///先都設成0

int angleID=0;///現在要動的關節是誰?

void timer(int t){

    glutTimerFunc( 20, timer, t+1);

    if(t%25==0){

        for(int i=0; i<20; i++) angleOld[i] = angleNew[i];


        if( fin==NULL ) fin = fopen("angle.txt", "r");

        for(int i=0; i<20; i++) fscanf(fin, "%f", &angleNew[i]);

        printf("read angle.txt\n");

    }

    float alpha = (t%25)/25.0;///介於 0.0 舊 - 1.0 新 之間 (請代入 0, 0.5, 1 觀察)

    for(int i=0; i<20; i++) angle[i] = alpha*angleNew[i]+(1-alpha)*angleOld[i];

    glutPostRedisplay();///重畫畫面

}

void keyboard(unsigned char key, int x, int y){

    if(key=='0') angleID=0;

    if(key=='1') angleID=1;

    if(key=='2') angleID=2;

    if(key=='3') angleID=3;

    if(key=='4') angleID=4;

    if(key=='5') angleID=5;

    if(key=='6') angleID=6;

    if(key=='p'){///Play播放

        glutTimerFunc(0, timer, 0);///一開始的第1個timer

    }

    if(key=='s'){///存檔

        if( fout==NULL ) fout = fopen("angle.txt", "w+");

        for(int i=0; i<20; i++) fprintf(fout, "%.2f ", angle[i]);

        fprintf(fout, "\n");

        printf("save angle.txt\n");

    }else if(key=='r'){///讀檔 (不能和存檔同時做,因angle.txt不能開2次)

        if( fin==NULL ) fin = fopen("angle.txt", "r");

        for(int i=0; i<20; i++) fscanf(fin, "%f", &angle[i]);

        glutPostRedisplay();///重畫畫面

        printf("read angle.txt\n");

    }

}///如果關節很多, 可能要用迴圈來讓程式只要2行 for(int i=0; i<10; i++)

///可能也要用到英文字母

float oldX=0;

void mouse(int button, int state, int x, int y){

    oldX = x;

}

void motion( int x, int y ){

    angle[angleID] += x-oldX;///0: angle[0], 1: angle[1]..

    oldX = x;

    glutPostRedisplay();///重畫畫面

}

void display(){

    glClearColor( 1,0,0,0);///用來Clear的Color 用紅色

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glPushMatrix();

        glColor3f( 1,1,0 );

        glutSolidTeapot( 0.3 );///身體先註解掉身體,只看手臂

        glPushMatrix();///左半邊

            glTranslatef(-.3, 0, 0);///(3)再把轉動中的手臂,掛到肩上

            glRotatef(angle[0], 0,0,1);///(2)再轉動它

            glTranslatef(-.3, .1, 0);///(1)移動旋轉中心,放正中心

            glutSolidTeapot(0.3);///左手臂

            glPushMatrix();

                glTranslatef(-.3, 0, 0);///(3)再把轉動中的手臂,掛到肩上

                glRotatef(angle[1], 0,0,1);///(2)再轉動它

                glTranslatef(-.3, 0, 0);///(1)移動旋轉中心,放正中心

                glutSolidTeapot(0.3);///左手肘

            glPopMatrix();

        glPopMatrix();

        glPushMatrix();///右半邊

            glTranslatef(+.3, 0, 0);///(3)再把轉動中的手臂,掛到肩上

            glRotatef(angle[2], 0,0,1);///(2)再轉動它

            glTranslatef(+.3, .1, 0);///(1)移動旋轉中心,放正中心

            glutSolidTeapot(0.3);///右手臂

            glPushMatrix();

                glTranslatef(+.3, 0, 0);///(3)再把轉動中的手臂,掛到肩上

                glRotatef(angle[3], 0,0,1);///(2)再轉動它

                glTranslatef(+.3, 0, 0);///(1)移動旋轉中心,放正中心

                glutSolidTeapot(0.3);///右手肘

            glPopMatrix();

        glPopMatrix();

    glPopMatrix();

    glutSwapBuffers();

}

const GLfloat light_ambient[]  = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };

const GLfloat light_diffuse[]  = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };

const GLfloat light_specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };

const GLfloat light_position[] = { 2.0f, 5.0f, -5.0f, 0.0f };


const GLfloat mat_ambient[]    = { 0.7f, 0.7f, 0.7f, 1.0f };

const GLfloat mat_diffuse[]    = { 0.8f, 0.8f, 0.8f, 1.0f };

const GLfloat mat_specular[]   = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };

const GLfloat high_shininess[] = { 100.0f };

int main( int argc, char ** argv )

{

    glutInit( &argc, argv);

    glutInitWindowSize(300,300);

    glutInitWindowPosition(700,200);

    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);

    glutCreateWindow("week17 review");


    glutKeyboardFunc(keyboard);

    glutMouseFunc(mouse);

    glutMotionFunc(motion);

    glutDisplayFunc(display);


    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    glDepthFunc(GL_LESS);


    glEnable(GL_LIGHT0);

    glEnable(GL_NORMALIZE);

    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);

    glEnable(GL_LIGHTING);


    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT,  light_ambient);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE,  light_diffuse);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);

    glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);


    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT,   mat_ambient);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE,   mat_diffuse);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR,  mat_specular);

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, high_shininess);


    glutMainLoop();

}



貼圖程式:
#include <opencv/highgui.h> ///使用 OpenCV 2.1 比較簡單, 只要用 High GUI 即可
#include <opencv/cv.h>
#include <GL/glut.h>
GLuint id1, id2; ///TODO:增加2個 貼圖ID
int myTexture(char * filename)
{
    IplImage * img = cvLoadImage(filename); ///OpenCV讀圖
    cvCvtColor(img,img, CV_BGR2RGB); ///OpenCV轉色彩 (需要cv.h)
    glEnable(GL_TEXTURE_2D); ///1. 開啟貼圖功能
    GLuint id; ///準備一個 unsigned int 整數, 叫 貼圖ID
    glGenTextures(1, &id); /// 產生Generate 貼圖ID
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, id); ///綁定bind 貼圖ID
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); /// 貼圖參數, 超過包裝的範圖T, 就重覆貼圖
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT); /// 貼圖參數, 超過包裝的範圖S, 就重覆貼圖
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST); /// 貼圖參數, 放大時的內插, 用最近點
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); /// 貼圖參數, 縮小時的內插, 用最近點
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, img->width, img->height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, img->imageData);
    return id;
}
void display(){
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        glutSolidTeapot( 0.3 );
    glutSwapBuffers();
}
int main( int argc, char ** argv )
{
    glutInit( &argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);
    glutCreateWindow("week17 review");

    glutDisplayFunc(display);

    id2 = myTexture("background.png");
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);///3D的深度測試功能要開起來,3D才會正確
    glutMainLoop();
}






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