# opengl演示

**Repository Path**: newCoder0/opengl-demonstration

## Basic Information

- **Project Name**: opengl演示
- **Description**: 演示opengl渲染模型，随机材质的顶点
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2024-05-12
- **Last Updated**: 2024-05-13

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# opengl演示

#### 介绍
演示opengl渲染模型
代码主要在glPlane.cpp文件里面
使用GLU工具库版本：1.2.2.0 Microsoft Corporation

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#### 软件架构
软件说明


 ** 光强插值算法：** 
 第一步插值:采用三角形的面积来加权
calcTriangleNorm函数接受三个顶点 a、b、c，并通过引用返回计算得到的法向量坐标值 x、y、z。
计算两个边的向量：
x1 = a.x - b.x，y1 = a.y - b.y，z1 = a.z - b.z，计算第一个边的向量。
x2 = a.x - c.x，y2 = a.y - c.y，z2 = a.z - c.z，计算第二个边的向量。
计算法向量：
x = y1 * z2 - y2 * z1，y = x2 * z1 - x1 * z2，z = x1 * y2 - x2 * y1，利用叉乘计算法向量。
归一化法向量：
n = sqrt(x*x + y*y + z*z)，计算法向量的模长。
x /= n, y /= n, z /= n，将法向量坐标除以模长，使其归一化。
加权处理：
w = abs(x + y + z)，计算法向量坐标的绝对值之和，用于加权处理（权重）。
x *= w, y *= w, z *= w，将法向量坐标乘以权重，进行加权处理。
第二步插值：
采用平滑着色模式（GL_SMOOTH）：在平滑着色模式下，对顶点的插值计算使得颜色在多边形内部平滑过渡。通过对每个顶点指定不同的法向量，并将这些法向量插值到多边形的每个片段上，可以实现平滑的过渡效果。

 **加载模型** 
打开文件和读取头部信息：
ifstream ifile(filename.c_str()); 创建一个输入文件流对象 ifile，用于打开指定的文件。
if (!ifile) 判断文件是否成功打开，如果打开失败，则输出错误信息并返回。
string off; 定义一个字符串变量 off，用于存储从文件中读取的第一行内容，通常是文件格式的标识（如"OFF"）。
getline(ifile, off); 读取文件的第一行内容并赋值给 off，将读取位置移动到下一行。
读取顶点、面和边的数量：
ifile >> n_vertices >> n_faces >> n_edges; 从文件中按顺序读取顶点数、面数和边数，并分别赋值给 n_vertices、n_faces 和 n_edges。
分配内存空间：
vertices.resize(n_vertices); 调整顶点数组 vertices 的大小为 n_vertices，以便存储顶点的坐标。
faces.resize(n_faces); 调整面数组 faces 的大小为 n_faces，以便存储面的顶点索引。
faceVector.resize(n_faces); 调整面向量数组 faceVector 的大小为 n_faces，用于存储面的相关信息。
vertexVector.resize(n_vertices); 调整顶点向量数组 vertexVector 的大小为 n_vertices，用于存储顶点的相关信息。
vertexVectorTempV.resize(n_vertices); 调整顶点向量临时数组 vertexVectorTempV 的大小为 n_vertices，用于暂存顶点的信息。
读取顶点坐标：
for (int i = 0; i < n_vertices; i++) 循环遍历每个顶点的索引 i，从0到 n_vertices-1。
ifile >> vertices[i].x >> vertices[i].y >> vertices[i].z; 从文件中按顺序读取顶点的 x、y、z 坐标，并分别赋值给 vertices[i].x、vertices[i].y 和 vertices[i].z。
通过以上步骤，代码成功读取了模型文件的头部信息（文件格式的标识、顶点数、面数和边数），并动态调整了存储模型数据的数组的大小。

 **随机材质的生成：** 
随机数种子和生成器初始化：
std::random_device rd; 创建一个随机数种子对象 rd，用于获取随机数种子。
std::mt19937 gen(rd()); 使用上一步获取的随机数种子初始化随机数生成器 gen，使用 Mersenne Twister 算法生成均匀分布的随机数。
 **随机生成材质信息：** 
vector<GLfloat> vRand; 定义一个存储随机数的浮点数向量 vRand，用于存储随机生成的材质值。
int index = 0; 定义一个索引变量 index，初始值为0，用于逐个获取随机数。
randMat()函数实现：
if (index > 8000) index -= 8000; 当索引超过8000时，将索引重置为0，以循环使用之前生成的随机数。
mat_ambient[0] = vRand[(index++)]; 将随机数向量中索引对应位置的值设置为环境光材质的红色分量，并将索引加1。
依次类推，将随机数向量中索引对应位置的值设置为其他材质属性的分量，并将索引加1，直到所有材质属性的分量都被设置完毕。
mat_shininess[0] = vRand[(index++)] * 100; 将随机数向量中索引对应位置的值乘以100，并设置为材质的高光系数。
交互的操作
采用OpenGL的交互函数mouse，用于处理鼠标事件。
根据函数的参数：
button表示按下或释放的鼠标按钮（左键、右键等）。
state表示按钮的状态，按下或释放。
(x, y)表示鼠标点击的位置。
下面是对这段代码的交互操作的解释：
当左键按下时：
将变量roate设置为0。
记录当前鼠标坐标(x, y)为oldx和oldy。
输出点击的位置(x, y)。
通过调用glReadPixels函数，获取鼠标点击位置像素的RGB颜色值存储在RGB3f数组中。
根据RGB3f数组的值进行判断：
如果颜色为红色(1.0, 0.0, 0.0)，则将angley增加30度。
如果颜色为蓝色(0.0, 0.0, 1.0)，则将angley减少30度。
如果颜色为黄色(1.0, 1.0, 0.0)，则将anglex增加30度。
如果颜色为绿色(0.0, 1.0, 0.0)，则将anglex减少30度。
当右键按下时：
roate增加1.0。
通过交互改变这些参数，进而改变画出的模型的位置状态
光照的实现
启用光照功能：通过glEnable(GL_LIGHTING)启用OpenGL的光照功能。通过glEnable(GL_LIGHT0)和glEnable(GL_LIGHT1)启用两个光源。
设置灯光参数：
定义两个GLfloat类型数组light_position和light_position1来设置光源的位置。
定义三个GLfloat类型数组light_ambient，light_diffuse和light_specular来设置光照的环境光、漫反射光和镜面光的强度。
使用glLightfv函数为每个光源设置参数：
使用GL_LINEAR_ATTENUATION选项设置衰减因子，传入attenuation数组。
使用GL_POSITION选项设置光源的位置，分别传入light_position和light_position1数组。
使用GL_AMBIENT选项设置环境光的强度，传入light_ambient数组。
使用GL_DIFFUSE选项设置漫反射光的强度，传入light_diffuse数组。
使用GL_SPECULAR选项设置镜面光的强度，传入light_specular数组。


#### 安装教程

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#### 使用说明

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#### 参与贡献

1.  Fork 本仓库
2.  新建 Feat_xxx 分支
3.  提交代码
4.  新建 Pull Request


#### 特技

1.  使用 Readme\_XXX.md 来支持不同的语言，例如 Readme\_en.md, Readme\_zh.md
2.  Gitee 官方博客 [blog.gitee.com](https://blog.gitee.com)
3.  你可以 [https://gitee.com/explore](https://gitee.com/explore) 这个地址来了解 Gitee 上的优秀开源项目
4.  [GVP](https://gitee.com/gvp) 全称是 Gitee 最有价值开源项目，是综合评定出的优秀开源项目
5.  Gitee 官方提供的使用手册 [https://gitee.com/help](https://gitee.com/help)
6.  Gitee 封面人物是一档用来展示 Gitee 会员风采的栏目 [https://gitee.com/gitee-stars/](https://gitee.com/gitee-stars/)

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