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
./build.sh
运行
./main.out
操作
w,a,s,d:控制观察者x,y位置(和看的方向等没关系)
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
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
光照
顶点法向用cpu预先计算,存在glBuffer里,
顶点光照在顶点着色器里计算,
面的法向在顶点着色器里计算,
面的光照在片段着色器里计算
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,雾的颜色写在片段着色器里
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。