程序功能 模拟场景漫游;可交互光源,雾,物体材料;碰撞检测等 编译环境 Ubuntu 19.04 Linux 5.0.0-37-generic gcc version 8.3.0 使用说明 需要正确安装OpenGL,freeglut,GLEW,并且动态库在LD_LIBRARY_PATH中 需要模型文件在运行路径 gc_tex.obj gc_tex.ppm cow.obj 编译运行 直接编译运行 g++ main.cc InitShader.cpp -I. -lGL -lGLEW -lglut -o main.out ./main.out 使用cmake ./build_run.sh 操作 w,a,s,d:控制观察者x,y位置(和看的方向等没关系) q,e:控制看的水平方向 9,6:控制观察者z位置(升降) 8,5:控制看的俯仰 1,3:控制观察者的侧看 f:切换雾开关 G:雾模型距离衰减系数变大(能看见的范围变近) g:雾模型距离衰减系数变小(可以看见远一点的地方) l:开关飞机上的灯 k:减小物体(牛)的高光系数 K:增大物体(牛)的高光系数 实现技术 地形绘制 使用了gc_tex,把坐标缩小到1/50,地形没有颜色,有纹理 纹理坐标存在glBuffer里 飞行模拟 没有设置自动飞行,使用键盘控制位置和观察角度(见使用说明-操作) 在host端维护飞机坐标x,y,z以及观察的方向theta,phi,侧看的角度tau 在cpu端用lookat和Frustum计算model_view和projection,使用uniform传给gpu 物体绘制 设置了物体cow,把坐标缩小到1/50,物体没有纹理,没有颜色, 物体的纹理坐标都设成一个特殊坐标, 在片段着色器中增加判断(区分地形和物体),如果纹理坐标是特殊坐标,则涂特殊的颜色 物体材料属性: 光照 光照1:随飞机移动,点光源,使用l键开关 光照2:在地图中心上方,平行光源 顶点法向用cpu预先计算,存在glBuffer里, 光的参数,地形的材料参数写在片段着色器里, 牛的高光系数可以配置,通过kK键调整 雾 使用uniform变量,传输是否有雾(int),及眼睛位置(vec3)到顶点着色器, 在顶点着色器里根据距离(的平方)计算雾化参数(使用指数),若没雾直接输出雾化参数1 在片段着色器里计算雾化效果,雾的颜色固定写在片段着色器里 雾的距离衰减参数可以配置 模型的数据结构,效率和交互 对于顶点,纹理坐标,纹素,颜色的数据上面已经说明 对于碰撞检测使用cpu计算,在二维数组[128][256]中存放地形高度z, 判断当前位置x,y,z是否陷入地下,z取值上选用最近nearest, 如果陷入地下,则恢复原位。对于飞机的实际大小,不做考虑。 在x和y方向上,如果飞机飞出地形上空,则也会恢复原位。 对于xy方向的碰装,和物体的碰撞,不做考虑。