OpenGL模型加载与操作实战-优快云博客

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HW3 OpenGL初步

PAOGD_HW3

HW3 OpenGL初步

重要资源

现代OpenGL编程的基础知识都可以在教程跟范例代码中找到

开发环境要求

Ubuntu 16.04
OpenGL 3.3
GLFW
GLAD

安装教程

apt-get install g++ cmake git
apt-get install libsoil-dev libglm-dev libassimp-dev libglew-dev libglfw3-dev libxinerama-dev libxcursor-dev libxi-dev
git clone https://github.com/JoeyDeVries/LearnOpenGL.git
cd LearnOpenGL
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j8

编译完成后,各章节Demo可执行文件会在build/bin 目录下

任务

在model loading的Demo中, 示范了如何在OpenGL中导入一个.obj文件
- 运行范例程序,我们会看到如下画面.同时,我们可以利用鼠标和键盘(WASD),控制镜头的移动
试编写一个程序,实现模型自身的旋转,平移,缩放
- 功能需求:
  - 按下J键, 模型随着时间绕着自身Z轴旋转
  - 按下K键, 模型沿着水平方向往复移动
  - 按下L键, 模型在一定范围内不断放大缩小
注意
- 不允许提交所有的范例程序,请务必新建工程并重新编写CMakeList.txt
- 确保在你的个人目录下,代码能够独立地编译和执行
- 确保只保留必要的代码和资源等文件(可以复用范例代码中的文件)
- 不要上传build目录下的内容
报告要求
- 你是如何利用CMake生成你的可执行程序的
- .obj格式的文件是怎么保存模型信息的
- OpenGL与Blender的联系?
- OpenGL中的坐标系统是怎么样的
- 你是如何实现功能需求的(简述思路)
- 你的工程中包含了哪些文件,这些文件的作用是什么

实现内容

1. 如何利用CMake生成可执行程序。

首先下载安装cmake并下载learningOpenGl的项目，打开cmake的gui，选择目录与VS版本，首先执行Configue命令，然后是Generate，然后进入目标目录/build。

注意如果cmake报错找不到C编译器，需要在CMakeList.txt添加编译器的路径，例如我的在开头添加了以下两句：

SET(CMAKE_C_COMPILER C:/MinGW/bin/gcc.exe)
SET(CMAKE_CXX_COMPILER C:/MinGW/bin/g++.exe)

在这里插入图片描述

打开/build下的.sln进入项目，生成解决方案，右键把与这次任务相关的3.1项目作为启动项目，如果报告缺少dll文件就把/dlls目录下的文件复制到可执行文件exe所在的目录下，随后便可正常编译运行。

在这里插入图片描述

2. .obj格式的文件是怎么保存模型信息的

obj格式有4种数据，分别以以下字母开头：

v 顶点：每个顶点的坐标
vt 纹理坐标：绘制模型的三角面片时，每个顶点取像素点时对应的纹理图片上的坐标。
vn 顶点法向量：绘制模型三角面片时，需要确定三角面片的朝向，整个面的朝向，是由构成每个面的顶点对应的顶点法向量的做矢量和决定的
f 面：每个三角面片由三个f构成，由f可以确定顶点、顶点的对应的纹理坐标（提取纹理图片对应该坐标的像素点）、通过三个顶点对应的顶点法向量可以确定三角面的方向。

3. OpenGL与Blender的联系?

Blender的功能通过调用OpenGl的接口实现。

4. OpenGL中的坐标系统是怎么样的？

右手坐标系(Right-handed System)

按照惯例，OpenGL是一个右手坐标系。简单来说，就是正x轴在你的右手边，正y轴朝上，而正z轴是朝向后方的。想象你的屏幕处于三个轴的中心，则正z轴穿过你的屏幕朝向你。

在这里插入图片描述

5. 你是如何实现功能需求的(简述思路)

根据键盘输入改变当前模式。

void processInput(GLFWwindow *window)
{
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
        glfwSetWindowShouldClose(window, true);

    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_SPACE) == GLFW_PRESS) {
        model_mode = 0;
    }
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_J) == GLFW_PRESS) {
        model_mode = 1;
        time = (float)glfwGetTime();
    }
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_K) == GLFW_PRESS) {
        model_mode = 2;
        time = (float)glfwGetTime();
    }
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_L) == GLFW_PRESS) {
        model_mode = 3;
        time = (float)glfwGetTime();
    }

}

根据当前模式设定模型变换形式。

        // render the loaded model
        glm::mat4 model = glm::mat4(1.0f);

        float _time = glfwGetTime();
        float temp = _time - time, temp1 = fmod(temp, 8), temp2 = temp1 / 8;
        if (model_mode == 1) {
            model = glm::rotate(model, _time, glm::vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f));
        }
        else if (model_mode == 2) {
            if (temp1 < 4) {
                model = glm::translate(model, glm::vec3(temp1 * 2 - 4, 0, 0));
            }
            else {
                model = glm::translate(model, glm::vec3(4 - (temp1 - 4) * 2, 0, 0));
            }
        }
        else if (model_mode == 3) {
            if (temp1 < 4) {
                temp2 = temp1 / 4 + 0.5;
                model = glm::scale(model, glm::vec3(temp2, temp2, temp2));
            }
            else {
                temp2 = 1.5 - (temp1 - 4) / 4;
                model = glm::scale(model, glm::vec3(temp2, temp2, temp2));
            }
        }