图形学与OpenGL

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教材上的直线绘制算法只针对斜率0<k<1范围内的直线，很多教材也是如此。有一些教材上有针对一般直线即任意斜率直线的绘制算法，但是算法代码不是很容易懂。为了补上这一内容， 下面给出一般直线的中点绘制算法代码，供大家参考，也欢迎大家指正。
 代码在VS2017可以正常运行，运行结果如后。

实验3.2 一般直线的中点绘制算法

本代码根据已知控制点( 10, 5, 0 ),( 5, 10, 0 ),( -5, 15, 0 ),( -10, -5, 0 ),( 4, -4, 0 ),( 10, 5, 0 ), ( 5, 10, 0 ), ( -5, 15, 0 ), ( -10, -5, 0 )，( 10, 5, 0 )来生成三次B样条曲线。

实验10 Bezier曲线生成-实验提高-控制点生成B样条曲线

本代码通过交互方式来生成三次B样条曲线。主要功能：
根据鼠标左键点击产生控制点，再由控制点生成三次B样条曲线；
鼠标右键弹出菜单“New B-Spline Curve”清除当前曲线，并开始新曲线。
#include <GL/glut.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <vector>

using namespace std;

struct Point
{
	int c[2];
	int& x = c[0];
	int& y = c[1]

实验10 Bezier曲线生成-实验提高-交互式生成B样条曲线

        OpenGL可以在多种不同的平台之上运行，并且与各种不同的窗口系统配合工作。它的设计目标是作为窗口系统的补充，而不是它们功能的重复。因此，OpenGL在二维平面或三维空间中执行几何图形和图像的渲染，但是它并不对窗口进行管理，也不会处理输入事件。

freeglut与GLFW介绍及其差别

网上配置GLFW的方法有很多，但是感觉介绍不是特别清楚，尤其是静态链接与动态链接GLFW设置。另外，一些配置方法中路径设置不是很合理。因此，本文对这些问题进行探索，以VS2017为例，给出了下面的三步配置方法。

Windows下Visual Studio配置GLFW方法

虽然markdown很方便，但有时候为了其它目的，还是需要将它转为更通用的PDF格式的文档，比如博客上教材的勘误表太宽，在网页显示需要拖动水平下拉条才能浏览全部，因此有读者希望有一份pdf文件方便查看。本文就是记录一下最近在探索把Markdown转为pdf时候的两种简单方法。

Markdown文件转pdf方法

（1）结合示范代码了解曲线生成原理与算法实现，尤其是Bezier曲线。
 （2）调试、编译、修改示范程序。

实验10 Bezier曲线生成

求值器能够描述任何角度的多项式或有理多项式样条或表面，包括B-样条，NURBS(非均匀有理B-样条)表面，Bezier曲线和表面，以及Hermite样条。由于求值器只提供了对曲线或表面底层描述，需要使用更高层次的NURBS接口来生成B样条曲面。
 OpenGL提供了NURBS接口，该接口封装了大量代码，不仅包含渲染功能，也提供了修剪曲面等额外功能，NURBS函数使用平面多边形进行渲染。B样条曲面包含非均匀有理B-样条，另外Bezier的缺点是增加很多控制点时曲线变得不可控，而B样条曲面调整4个控制点可以得到较好的效果。
 NURBS接口生成B样条曲面的过程如下。
 (1)生成控制点和创建NURBS对象：

实验11 B样条曲面生成

了解掌握OpenGL程序的光照与材质，能正确使用光源与材质函数设置所需的绘制效果。

实验9 OpenGL光照

  模拟简单的太阳系，如图A.8所示。太阳在中心，地球每365天绕太阳转一周，月球每年绕地球转12周。另外，地球每天24个小时绕它自己的轴旋转。
 

实验8 OpenGL太阳系动画

(1) 熟悉视点观察函数的设置和使用。
 (2) 熟悉3D图形变换的设置和使用。
 (3) 进一步熟悉基本3D图元的绘制。
 (4) 体验透视投影和正交投影的不同效果。
 (5) 掌握简单机器人编程。

实验7 3D机器人

  (1)阅读教材有关三维图形变换原理，运行示范实验代码，掌握OPENGL程序三维图形变换的方法；
   (2)阅读实验原理，运行示范实验代码，理解掌握OpenGL程序的模型视图变换。
   (3)请分别调整观察变换矩阵、模型变换矩阵和投影变换矩阵的参数，观察变换结果；
   (4)掌握三维观察流程、观察坐标系的确定、世界坐标系与观察坐标系之间的转换、平行投影和透视投影的特点，观察空间与规范化观察空间的概念。理解OpenGL图形库下视点函数、正交投影函数、透视投影函数。理解三维图形显示与观察代码实例。

实验6  OpenGL模型视图变换

(1)阅读实验原理，掌握OpenGL程序平移、旋转、缩放变换的方法。
 (2)根据示范代码，完成实验作业。

实验5 OpenGL二维几何变换

本次实验主要结合鼠标画线程序来验证编码裁剪算法和实现梁友栋-Barsky裁剪算法，具体步骤如下：

实验4.1 编码裁剪算法（鼠标交互版）

(1) 理解直线裁剪的原理（Cohen-Surtherland算法、梁友栋算法）。
 (2) 利用VC+OpenGL实现直线的编码裁剪算法，在屏幕上用一个封闭矩形裁剪任意一条直线。
 (3) 调试、编译、修改程序。
 (4) 尝试实现梁友栋裁剪算法。

实验4 编码裁剪算法

(1) 根据所给的直线光栅化的示范源程序，在计算机上编译运行，输出正确结果。
 (2) 指出示范程序采用的算法，以此为基础将其改造为中点线算法或Bresenham算法，写入实验报告。
 (3) 根据示范代码，将其改造为圆的光栅化算法，写入实验报告。
 (4) 了解和使用OpenGL的生成直线的命令，来验证程序运行结果。

实验3.1 直线光栅化（键盘交互版）

在OpenGL中处理鼠标事件非常方便，GLUT已经为我们注册好了函数，只需要我们提供一个方法。使用glutMouseFunc函数，就可以注册自定义函数，这样当发生鼠标事件时就会自动调用自己定义的方法。
 函数的原型是：

实验2  OpenGL交互

本实例参考了著名的Nehe OpenGL示例构建了四棱锥和立方体的实体模型，这两个模型的顶点位置如图6.13所示。可见，四棱锥的四个侧面的顶点序列分别为v0v1v2、v0v2v3、v0v3v4、v0v4v1，底面为v1v2v3v4。传递顶点信息时使用了glVertex3fv函数，以顶点首地址作为参数，比glVertex3f函数直接用顶点坐标作为参数的方式更为方便、直观。在坐标系原点建好的实体可以通过几何变换放置在任意不同的位置。在本示例中，四棱锥被放置在左侧，立方体被放置在右侧。
 

第6章代码-三维造型

7.8.4 编程实例——纹理映射
下面代码实现了把平面纹理映射在球面上的功能，运行结果如下图所示。
 
#include <GL/glut.h>
#include <stdlib.h>
#includ

第7章代码-真实感图形技术

目录
5.5 编程实例
5.5.1 二维实例——红蓝三角形
5.5.2 三维实例——立方体透视投影
5.5 编程实例
5.5.1 二维实例——红蓝三角形
#include <GL/glut.h>
ty

第5章代码-三维观察

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