1、8.3.2場景模型的構建建立了消防車的3ds模型后，我們就可以來定義一個消防車類了。消防車類中包含車 身、云梯、吊籃成員對象，這些對象通過前節介紹的3ds載入類C3DSLoader來定義。此外 我們在吊籃上安置一個消防水槍來模擬噴水效果，為此用前章定義好的粒子系統類 CparticleSys來定義一個水槍效果對象。為實現云梯的交互運動，增加了云梯水平旋轉的 變量theta,和俯仰運動的變量phi。車身的運動由變量Position來控制。其消防車類的定 義如下：注:以下代碼寫在文件Motor.h中#include gl/glut.h”#include H3DSLoader.hH#inchide

2、Particle.hclass CMotor/消防車類( public:float Position3;車位置float theta;云梯支架旋轉角float phi;云梯俯仰角定義3ds載入對象C3DSLoader m_3DSMotor;車 身C3DSLoader m_3DSSupport;云梯支架C3DSLoader m_3DSLadder;云梯C3DSLoader m_3DSBasket;籃子CParticleSys m_WaterGun;水 槍效果CMotorQ;構造函數virtual y Motor。;析構函數void Dra wMotor();繪制車void Init();初始化；

3、車身模型，云梯模型和吊籃模型的載入以及水槍的初始化通過成員函數Init來完成, 其實現形式如下：注：以下代碼寫在文件Motor.cpp中void CMotor: :IiutO (m_3DSMotor.Load3DSModel(H3DSModel 武警學院車身 1.3DS”)； m_3DSSupport.Load3DSModel(n3DSModel 云梯支架.3ds”)； m_3DSLadder.Load3DSModel(n3DSModel 云梯.3ds“)； m_3DSBasket.Load3DSModelC3DSModel 吊籃.3ds“)； m_WaterGiin. SetPosition

4、(0,0,0);水槍位置m_WaterGun.SetMode(0.5 JOO, 10 廣 0.8 J); /粒子系統模式設置 m_Watei,Gun.Init(PI/2,PI/3); 水 槍方向消防車的繪制過程在成員函數DrawMotor中來完成，其實現形式如下： 注:以下代碼寫在文件Motor.cpp中 void CMotor:DrarMotor()glPusliMatiix();車身glColor3f(l .0,1.0,1.0);glRotatef(90,0.0,1.0,0.0);車的面向glScalef(1.0, 1.0, 1.0)； m_3DSMotor.DrawO;旋轉支架glSca

5、lef(1.0, 1.0, 1.0);glTranslatef(0.0f?73.0f,-130.0f)；glRotatef(theta,0.0,1.0,0.0); 支架旋轉m_3DSSupport.Draw();云梯glScalef(1.0, 1.0, 1.0);glTranslatef(0.0f?27.0f,0.0f);glRotatef(phi, 1 0?0.0,0.0);云梯俯仰m_3DSLadder.Draw();/籃glTranslatef(O.Ofr 10.0280.00;glRotatef(phi, 1.000,0.0);籃保持水平m_3DSBasket.Draw();/水槍gl

6、Translatef(0.0f,50.0f,0.0f);glScalef(5.0, 5.0, 5.0); m_Wateijiin.DrawSys();glPopMatrix();定義一個地面類Cground,其類的定義形式如下：注：以下代碼寫在文件Grouiid.h中#iiiclude CBMPTexture.h”class CGroimdpublic:CBMPTexture textObj;地面紋理floatlength;長度floatwidth;寬度floatheight;局度CGroiuid0()；構造函數CGround(chai, file255); 構造函數virtual CGrou

7、nd();析構函數void Render0；繪制void Iiiit();初始化類Cground中通過構造函數來載入位圖文件，并對成員對象textObj及其他數據進行初始化，其實現代碼為：注：以下代碼寫在文件Ground.cpp中CGroimd: CGiound(char file255):textObj(l?file) (length=450.0f; 縱深width=450.0f; 寬height=5.Of; 高地面的紋理過程通過調用成員函數Init來實現，其實現代碼為：注：以下代碼寫在文件Ground.cpp中 void CGroimd:Init() (textObj Texturehii

8、tO; 地面紋理由此獲得的紋理名稱存放在對象textObj的數據成員texture0中。定義好紋理后，就可以來繪制地面了。地面的繪制通過調用成員函數Render來實現, 其實現代碼為：注：以下代碼寫在文件Groxuid.cpp中 void CGround: Render。 (獲得場景中光照狀態GLboolean Ip;glGetBooleanv(GL_LIGHTING,&lp);glDisable(GL_LIGHTING); 關閉光照/開始繪制glEnable(GL_TEXTURE_2D);/繪制地面glPusliMatiix();glTranslatef(050r10);glBindText

9、uie(GL_TEXTURE_2D, textObj.texture0); glBegin(GL_QUADS);指電紋理坐標和頂點坐標glTexCoord2f(l .0f? O.Of)； gl宅rtex3f( width, heiglit, lengtli);glTexCoord2f(1.0f? l .Of); gl宅rtex3f( width, height, -length); glTexCoord2f(0.0f? l .Of)； gl宅rtex3f( -width, height, -lengtli); glTexCoord2f(0.Of, O.Of)； gl宅rtex3f( width

10、, height, length);glEnd();glPopMatrixO；/繪制結束if(lp)/恢復光照狀態glEnable(GL_LIGHTING); 1.場景類的描述以下我們來定義一個場景類，場景類是一個組合類，其數據成員包括：一個地面對象， 一個消防車對象，一個油罐對象以及火焰對象，此外還包含相應的初始化函數和圖形繪制函 數，場景類的描述如下：/注：以卜代碼寫在文件Scene.h中#include Wotor.1T#include Ground.h” class CScenepublic:float PI;float rad;圓周率角度（弧度）float angle;角度float

11、 Look3;觀察目標點float Eye3;眼睛位置CGrotmd ground; 大地CMotor motor; 消防車CPaiticleSys m_Fire; 火焰C3DSLoader buildl;建筑物(油罐)CSceneO；構造函數CScene(char filel255); 構造函數virtual y Scene。； 析構函數void ImtO；/初始化void DrawSceneQ;繪制;帶參數的構造函數主要對類Cscene對象的屬性進行初始化，其實現形式如下: 注：以下代碼寫在文件Scene.cpp中CScene: :CScene(char file 1 255): gi-o

12、und(file 1)angle=-90.0;PI=3.14159;rad=float(PI*aiigle/l 80.0);Eyel=30.0;Eye2=300.0;觀察目標點的位置Look0=0.0;Lookl=30.0;Look =0.0;motor.Position0=Eye0; /消防車的位置 motor.Position 1 =0;motor.Position2=Eye2;而成員函數Init主要對類Cscene中內嵌對象ground, motor m_Fire和buildl的紋 理映射進行初始化，其實現形式取下：注：以卜代碼寫在文件Scene.cpp中void CScene: :In

13、itOmotor.InitO； gi-ound.Iiiit();buildl.Load3DSModelC3DSModel 臥式油罐.3DS，火焰設置m_Fire.SetPosition(200.0,63.0,0.0);m_Fire.SetMode(20,50,10,0.0,0);m_Fire.Init(PI/2,0);成員函數DrawScene主要完成類Cscene中各個內嵌對象的繪制工作，實現形式為:注：以卜代碼寫在文件Scene.cpp中void CScene:DrawSceneO(消防車隨控制鍵運動，位置更新motor.Position0=Eye0;motor.Position 1 =1

14、0;motor.Position2=Eye2;地面glPusliMatiix();glColor3f(l.0,1.0,1.0);改變顏色ground.Render();glPopMatiix();火焰glPusliMatiix();glColor3f(l .0,1.0,1.0);/改變顏色m_F ire. DrawSysO ；glPopMatiix();建筑物glPusliMatiix();glColor3Rl.0,1.0,1.0);glTranslatef(200.0,30.000);glScalef(1.0,1.0,1.0);buildl.DiawO；繪制建筑物glPopMatiix();

15、消防車(整體)glPusliMatiix();設消防車位置glTranslatef(motor. PositionfO motor.Positionl 1 Lmotor.Position2);glRotatef(angle)0.0,1.0,0.0);glScalef(020.2,0.2);motor. Dra wMotorQ;繪制消防車glPopMatrixO；8.3.3初始化場景在三維場景的初始化中，主要涉及相關庫文件的包含，窗II的大小，場景的大小，場 景對象的定義，以及光照效果設置等，其代碼如下：/注：以下代碼寫在文件maiii.cpp中#include #include #includ

16、e HScene.hHGLint screen Width=800; 窗 口 寬GLint screenHeight=600; 窗I 高GLint scene Width=450;場景橫寬GLint sceneLength=450;場景縱深GLfloat m_width; 記錄窗 口大小GLfloat m_height;場景所浦位圖文件路徑chai g_filepathl255=(ndata/detail.BMPH); 地面紋理圖片場景寸象定義CScene scene(g_filepath);const float PI=3.1415926;場景光照效果設置在函數Light完成，實現形式為：注

17、：以下代碼寫在文件main.cpp中void Light(void)(GLfloat ambientLight=(0.3f,0.3f,0.3f,1.0f);GLfloat diffiiseLight=1 .Of, 1 .Of, 1 .Of, 1 .Of);GLfloat specular=(1.0f51 .Of, 1 .Of, 1 .Of;GLfloat liglitPos=1.0f51 .Of, 1 .Of,O.Of;/創建光源glLightfV(GL_LIGHT 1,GL_AMBIENT,ambientLight); 設置光為環境光。glLightfV(GL_LIGHTl ,GL_DIFF

18、USE0fftiseLight); 設置漫射光 glLightfV(GL_LIGHTl ,GL_POSmON,lightPos); 設置光源位置 選擇光照感 一GLfloat liiiodel_ambient = 0.4, 0.4, 0.4, 1.0 );GLfloat local_view = ( 0.0 );glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,lmodel_ambient);glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_LOCAL_TEWER,local_view);glEnable(GL_LIGHTING);glEnable(GL_L

19、IGHTl);glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);/Z激活光照的情況卜用glColor函數給物 體上色以上光照設置函數和場景對象scene的初始化通過以下函數來調用：void InitQglClearColor(0.2, 0.2,0.2,1.0); 背景顏色 glShadeModel(GL_SMOOTH);glEnable(GL_DEPTH_TEST); 啟動深度測試glD epthFunc(GL_LE SS);啟動裁剪LightO；場景燈光scene.Init();場景初始化8.3.4鍵盤交互實現程序中UP、DOWN、LEFT和RIGHT鍵的回調函數實現形式如下： 注：以

20、下代碼寫在文件main.cpp中 void Contiol(GLiiit specialKeyGLmt xMouse.GLint yMouse) ( switch(specialKey) ( case GLUT_KEY_LEFT:/leftscene.rad=float(scene.PI*scene.angle/180.0); scene.angle1; scene.Look0=float(scene.Eye0-rl000*cos(scene.rad);實現轉向 scene.Look2=float(scene.Eye2-rl000*siii(scene.rad); break; case GL

21、UT_KEY_RIGHT:Z/riglitscene.rad=float(scene.PI*scene.angle/180.0); scene.angle+=l; scene.Look0=float(scene.Eye0-rl000*cos(scene.rad); scene.Look2=float(scene.Eye2-rl000*siii(scene.rad); break; case GLUT_KEY_DOWN:/downscene.rad=float(scene.PI*scene.angle/180.0); scene.Eye 2-=(float)sin(scene.rad)*l .0

22、;實現向后運動scene.EyeO(float)cos(scene.rad)* 1.0; if(scene.EyeOscene Width|scene.EyeOsceneLengtli |i scene.Eye2scene Width|scene.EyeOsceneLength|scene.Eye2鍵scene.motor.theta-=5; /云梯支架向右旋轉 break;case 8:scene.motor.phi+=5; 云梯支架俯仰旋轉 if(scene.motor.phi0) scene.motor.phi=0; break;case 2:scene.motor.phi-=5;if(

23、scene.motor.phi-90) scene.motor.phi=-90; break;case a1:glutFullScreen(); 全屏現實 break;case Y: glutPositionWiiidow( 100,100);glutReshapeWmdow(screenWidth, screenHeiglit);break;case 27:按 ESC 鍵exit(O); /退出系統break;default:break;上面函數中除實現交互功能外，還增加了按鍵a, r和ESC的響應過程，按a和r鍵分 別實現全屏顯示和恢復窗I大小，按ESC鍵來退出系統。8.3.5多視口的實現

24、場景中通過設置兩個攝像機(即設置兩個gluLookAt函數)來實現窗II多視II效果， 其中一個主視口的大小與窗I大小一致，而子視1位于主窗佐下角，大小是主視門的四分 之一，并都采用透視投影方式，其代碼實現如下：注：以下代碼寫在文件main.cpp中void RenderScene(void)(glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glLoadldentityO；fbr(int i=0;i2;i+)(lf(i=l)/ 子視口glEnable(GL_SCISSOR_TEST);glScissor(0,O,m_width/4 1 ,m

25、_height/4 1);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glDisable(GL_SCISSOR_TEST);grviewport(0Qm_width，4.1 ,m_height/4 1);glMatnxMode(GL_PROJECTION);glLoadldentityO;gluPerspective(45 .Of,(GLfloat)m_width/(GLfloat)m_heightOf, 1000.Of);glMatnxMode(GL_MODELTEW);glLoadldentityO;gluLookAt(0,scene.Eyel,0,/攝像機固定在場景中央，會跟蹤消防車 scene.EyeO,scene.Eyel ,scene.Eye2,0.0,1.000);scene.DrawScene();else/主視口grviewport(0,0,(GLsizei)m_width,(GLsizei)m_height);glMatnxMode(GL_PROJECTION);glLoadldentityO;ghiPei*spective(45.0?(GLfloat)m_width/(GLfloat)m_height? 1.0,1000.0); gl