一个用opengl写的三维分形树程序

beautifulstefanie 2013-05-22 04:11:50
在原程序基础上改了下,但是运行奔溃,不知道怎么回事
代码比较长,麻烦各位了
#include <stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include <math.h>
#include <GL/glut.h>

//#define N 5

int g_mousePosition[2]={0, 0};
float g_centerRotate[]={0, 0, 0};
bool g_leftMouseButtonDown=false;
GLUquadric *qObj;
GLuint theLeaf;

float* R;
float* H;
float* z;
float k = 0.5;
float p = 0.6;
float q = 0.5;
float m = 0.7;
float alpha = 45;
float a=6;
int N;

float Gauss(float min, float max)//这个函数是用来做什么的?
{
int a = rand(), b = rand(), c = rand(), d = rand();
int x = a + b + c + d;
double y = (x*sqrt(3))/RAND_MAX-sqrt(12);
double mid = (min + max)/2;
float z = (float)(mid + (max - mid)*y/(2*sqrt(3)));
return z;
}

void setData(float* R ,float* H,float* z,int N)//大力修改这个参数
{
R=(float*)malloc(sizeof(float)*(N+1));
H=(float*)malloc(sizeof(float)*(N+1));
z=(float*)malloc(sizeof(float)*(N+1));
R[N] = 0.3;
H[N] = 2.4;
z[N] = H[N];

for(int i=N-1; i>=0; i--)
{
R[i] = R[i+1]*q;
H[i] = H[i+1]*m;
z[i] = z[i+1]*p;
}
}

void init (void)
{
GLfloat white_light[]={0.6, 0.6, 0.6, 1.0};
GLfloat light_position[]={4, 4, 4, 0};
qObj = gluNewQuadric();

glClearColor(0.6, 0.6, 0.6, 0.0);
glClearDepth(1.0);
glShadeModel(GL_SMOOTH);

glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, white_light);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, white_light);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, white_light);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);

glEnable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_LIGHT0);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
printf("cin N please!");//
scanf("%d",&N);
setData(R,H,z,N);

glutSetCursor(GLUT_CURSOR_CROSSHAIR);
}

void drawTree(int n)
{
GLfloat no_mat[] = {0.0, 0.0, 0.0, 1.0};
GLfloat diffuse[] = {0.1, 0.15, 0.1, 1.0};
GLfloat specular[] = {0.1, 0.1, 0.1, 1.0};

if(n == 0)
{
float h = Gauss(0.4, 0.7);
gluCylinder(qObj, R[n], k*R[n], H[n]*h, 20, 20);
glTranslatef(0, 0, H[n]*h);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, no_mat);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, diffuse);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, specular);
glMaterialf(GL_FRONT, GL_SHININESS, 5);
glRotatef(Gauss(10, 50), 1, 0, 0);
glRotatef(45, 0, 1, 0);
glRotatef(90, 1, 0, 0);
glScalef(1, 1, 0.1);
glutSolidCube(0.15);
return;
}
else
{
gluCylinder(qObj, R[n], k*R[n], H[n], 20, 20);

glTranslatef(0, 0, H[n]);

glPushMatrix();
glTranslatef(0, 0, -H[n]*Gauss(0.0, 0.4));
glRotatef(Gauss(30, 80), 0, 0, 1);
glRotatef(Gauss(40, 70), 0, 1, 0);
drawTree(n-1);
glPopMatrix();

glPushMatrix();
glTranslatef(0, 0, -H[n]*Gauss(0.0, 0.4));
glRotatef(Gauss(140, 200), 0, 0, 1);
glRotatef(Gauss(40, 70), 0, 1, 0);
drawTree(n-1);
glPopMatrix();

glPushMatrix();
glTranslatef(0, 0, -H[n]*Gauss(0.0, 0.4));
glRotatef(Gauss(260, 320), 0, 0, 1);
glRotatef(Gauss(40, 70), 0, 1, 0);
drawTree(n-1);
glPopMatrix();

glRotatef(Gauss(5, 15), 0, 1, 0);
glRotatef(Gauss(30, 50), 0, 0, 1);
drawTree(n-1);
}
}

void display (void)
{
GLfloat no_mat[] = {0.0, 0.0, 0.0, 1.0};
GLfloat tree_diffuse[] = {0.3, 0.25, 0.1, 1.0};
GLfloat tree_specular[] = {0.1, 0.1, 0.1, 1.0};

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glLoadIdentity ();
gluLookAt(0.0, -4.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0);

glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, no_mat);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, tree_diffuse);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, tree_specular);
glMaterialf(GL_FRONT, GL_SHININESS, 8);

glRotatef (g_centerRotate[0], 1, 0, 0);
glRotatef (g_centerRotate[1], 0, 1, 0);
glRotatef (g_centerRotate[2], 0, 0, 1);
glTranslatef(0, 0, -3.0);

//printf("cin N please!");//
//scanf("%d",&N);
setData(R,H,z,N);
drawTree(N);

glutSwapBuffers();
}

void reshape (int width, int height)
{
glViewport (0, 0, width, height);
glMatrixMode (GL_PROJECTION);
glLoadIdentity ();
glOrtho(-a, a, -a, a, 0.01, 1.0e3);
glMatrixMode (GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}

void keyboardKeyPressed (unsigned char key, int x, int y)
{
switch(key)
{
case 27://ESC
exit(0);
break;
case 'a':
case 'A':
g_centerRotate[2] -= 5;//angle
glutPostRedisplay();//标记当前窗口需要重新绘制
break;
case 'd':
case 'D':
g_centerRotate[2] += 5;
glutPostRedisplay();
break;
case 'w':
case 'W':
g_centerRotate[0] -= 5;
glutPostRedisplay();
break;
case 's':
case 'S':
g_centerRotate[0] += 5;
glutPostRedisplay();
break;
case 'r':
case 'R':
g_centerRotate[0] = 0;
g_centerRotate[1] = 0;
g_centerRotate[2] = 0;
glutPostRedisplay();
break;
default:
break;
}
}

void mouseMotionActive (int x, int y)
{
int mouseDelta[2] = {x - g_mousePosition[0], y - g_mousePosition[1]};

if (g_leftMouseButtonDown)
{
g_centerRotate[1] += 1.0 * mouseDelta[0];
g_centerRotate[0] += 1.0 * mouseDelta[1];
}

g_mousePosition[0] = x;
g_mousePosition[1] = y;

glutPostRedisplay ();
}

void mouseMotionPassive (int x, int y)
{
g_mousePosition[0] = x;
g_mousePosition[1] = y;
}

void mouseButtonPressed (int button, int state, int x, int y)
{
if(button == GLUT_LEFT_BUTTON)
g_leftMouseButtonDown = (state==GLUT_DOWN);

g_mousePosition[0] = x;
g_mousePosition[1] = y;
}

int main (int argc, char* argv[])
{
int seed;
printf("Input the seed please!: ");
scanf("%d",&seed);
srand(seed);
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
glutInitWindowSize(700, 700);
glutInitWindowPosition(200, 50);
glutCreateWindow("分形树");
init();
glutDisplayFunc(display);
glutReshapeFunc(reshape);

glutKeyboardFunc(keyboardKeyPressed);

glutMainLoop();
return 0;
}
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赵4老师 2013-05-22
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崩溃的时候在弹出的对话框按相应按钮进入调试,按Alt+7键查看Call Stack里面从上到下列出的对应从里层到外层的函数调用历史。双击某一行可将光标定位到此次调用的源代码或汇编指令处。 判断是否越界访问,可以在数组的最后一个元素之后对应的地址处设置数据读写断点。如果该地址对应其它变量干扰判断,可将数组多声明一个元素,并设置数据读写断点在该多出元素对应的地址上。
计算机图形学课程设计任务书[1] ———————————————————————————————— 作者: ———————————————————————————————— 日期: 南京工程学院 课程设计任务书                课  程 名  称  计算机图形学  院(系、部、中心) 计算机工程学院 专       业  计算机科学与技术 班       级 多媒体091  起  止   日 期 2011.12.19—12.25 指   导 教 师 丁宇辰                     " 1.课程设计应达到的目的 " "《计算机图形学》是一门理论与实践并重的课程,既要注重理解基本知识,也要注重培" "养基本技能。相应的计算机图形学课程设计对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内" "容、培养学生编程能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。通过本课程的实践" "环节,使学生具有使用计算机图形学的基本算法开发简单应用程序的能力,并理解 " "软件系统开发的基本流程。 " "2.课程设计题目及要求 " "选择实现以下任务中的1~2个。 " "1、《多边形填充》(直线、圆、椭圆利用算法自编函数进行调用) " "具体要求: " "(1)能利用交互手段实现多边形、圆或椭圆的绘制,并能实现填充; " "(2)自己编划线函数; " "(3)自己编填充函数; " "2、《二维图形裁剪》 " "具体要求: " "设计程序实现二维图形的裁剪; " "设计坐标系,画出二维图形; " "用中点法或区域代码的方法实现裁剪。 " "3、《图形变换》 " "具体要求: " "绘制出图形; " "实现图形的平移、旋转、缩放、错切等变换。 " "4、《绘制曲线》 " "具体要求: " "编一个交互绘制Bezier或B样条曲线的程序; " "给出控制点就能绘制曲线; " "自己编函数实现。 " "5、《可见面判断》 " "具体要求: " "绘制多面体图形; " "输出各面的可见性; " "做任意角度旋转变换,再判断各面的可见性 " "6、《颜色渐变三角形》 " "具体要求: " "绘制三角形; " "实现颜色的各种变换; " "实现填充色的渐变(从一个方向开始颜色由浅入深) " "7、《绘制三维五角星》 " "具体要求: " "编一个绘制三维五角星的程序; " "实现填充,中心点最红,渐变到外围颜色变浅; " "8. 《观察和投影变换》 " "具体要求: " "设计一立体图形; " "输出其三视图; " "定义观察窗口,输出其三维线架图。 " "9.《设计一个动画程序》 " "具体要求: " "设计一个图形,完成该图形的动画演示; " "给出使用说明。 " "10.《用OpenGL绘制一三维图形》 " "具体要求: " "绘制三维图形; " "添加纹理。 " "11.《设计一个分形》 " "具体要求: " "出算法分析步骤; " "实现该算法; " "改变输入,观察分形图形。 " "12.《设计B样条曲面》 " "具体要求: " "对B样条曲面的数学表达式进行分析,出算法步骤; " "实现该算法; " "改变输入,观察曲面图形。 " "13.《自造字库,设计一个特大型汉字》 " "具体要求: " "构造汉字字库; " "实现汉字的输出; " "对汉字进行填充及各种变换。 " "14.在屏幕上使用鼠标左键绘制数量大于4的任意顶点形成控制多边形,单机鼠标 " "右键绘制三次B样条曲线,同时在控制多边形的每一个特征三角形内用虚线显示三 " "次B样条曲线的几何生成原理。 " "具体要求: " "分析原理,出算法; " "实现该算法; " "15.给定"叶"轮廓的控制点,要求使用B样条曲线的特殊构造技巧,使用B样条绘制" "所构造的叶。 " "具体要求: " "分析原理,出算法; " "实现该算法; " "16.样条曲线和正弦曲线同时绘制,进行效果对比,绘制的长度不少于两个周期。" "具体要求: " "分析原理,出算法; " "实现该算法; " "17.自定义一个三维图形,可参考下图,绘出其三视图。 " "具体要求: " "分析原理,出算法; " "实现该算法; " "18.模仿Windows画图的界面,编一个交互画图的小系统程序。 " "具体要求: " "出实现方法; " "实现该方法; " "19.设计一个多边形,利用活化边表算法进行填充。 " "具体要求: " "出实现方法; " "实现该方法; " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "3.课程设计任务及工作
第1章绪论 1.1计算机图形学及其相关概念 1.2计算机图形学的发展 1.2.1计算机图形学学科的发展 1.2.2图形硬件设备的发展 1.2.3图形软件的发展 1.3计算机图形学的应用 1.3.1计算机辅助设计与制造 1.3.2计算机辅助绘图 1.3.3计算机辅助教学 1.3.4办公自动化和电子出版技术 1.3.5计算机艺术 1.3.6在工业控制及交通方面的应用 1.3.7在医疗卫生方面的应用 1.3.8图形用户界面 1.4计算机图形学研究动态 1.4.1计算机动画 1.4.2地理信息系统 1.4.3人机交互 1.4.4真实感图形显示 1.4.5虚拟现实 1.4.6科学计算可视化 1.4.7并行图形处理 第2章计算机图形系统及图形硬件 2.1计算机图形系统概述 2.1.1计算机图形系统的功能 2.1.2计算机图形系统的结构 2.2图形输入设备 2.2.1键盘 2.2.2鼠标器 2.2.3光笔 2.2.4触摸屏 2.2.5操纵杆 2.2.6跟踪球和空间球 2.2.7数据手套 2.2.8数字化仪 2.2.9图像扫描仪 2.2.10声频输入系统 2.2.11视频输入系统 2.3图形显示设备 2.3.1阴极射线管 2.3.2CRT图形显示器 2.3.3平板显示器 2.3.4三维观察设备 2.4图形显示子系统 2.4.1光栅扫描图形显示子系统的结构 2.4.2绘制流水线 2.4.3相关概念 2.5图形硬拷贝设备 2.5.1打印机 2.5.2绘图仪 2.6OpenGL图形软件包 2.6.1OpenGL的主要功能 2.6.2OpenGL的绘制流程 2.6.3OpenGL的基本语法 2.6.4一个完整的OpenGL程序 第3章用户接口与交互式技术 3.1用户接口设计 3.1.1用户模型 3.1.2显示屏幕的有效利用 3.1.3反馈 3.1.4一致性原则 3.1.5减少记忆量 3.1.6回退和出错处理 3.1.7联机帮助 3.1.8视觉效果设计 3.1.9适应不同的用户 3.2逻辑输入设备与输入处理 3.2.1逻辑输入设备 3.2.2输入模式 3.3交互式绘图技术 3.3.1基本交互式绘图技术 3.3.2三维交互技术 3.4OpenGL中橡皮筋技术的实现 3.4.1基于鼠标的实现 3.4.2基于键盘的实现 3.5OpenGL中拾取操作的实现 3.6OpenGL的菜单功能 第4章图形的表示与数据结构 4.1基本概念 4.1.1基本图形元素 4.1.2几何信息与拓扑信息 4.1.3坐标系 4.1.4实体的定义 4.1.5正则集合运算 4.1.6平面多面体与欧拉公式 4.2三维形体的表示 4.2.1多边形表面模型 4.2.2扫描表示 4.2.3构造实体几何法 4.2.4空间位置枚举表示 4.2.5八叉 4.2.6BSP 4.2.7OpenGL中的实体模型函数 4.3非规则对象的表示 4.3.1分形几何 4.3.2形状语法 4.3.3粒子系统 4.3.4基于物理的建模 4.3.5数据场的可视化 4.4层次建模 4.4.1段与层次建模 4.4.2层次模型的实现 4.4.3OpenGL中层次模型的实现 第5章基本图形生成算法 5.1直线的扫描转换 5.1.1数值微分法 5.1.2中点Bresenham算法 5.1.3Bresenham算法 5.2圆的扫描转换 5.2.1八分法画圆 5.2.2中点Bresenham画圆算法 5.3椭圆的扫描转换 5.3.1椭圆的特征 5.3.2椭圆的中点Bresenham算法 5.4多边形的扫描转换与区域填充 5.4.1多边形的扫描转换 5.4.2边缘填充算法 5.4.3区域填充 5.4.4其他相关概念 5.5字符处理 5.5.1点阵字符 5.5.2矢量字符 5.6属性处理 5.6.1线型和线宽 5.6.2字符的属性 5.6.3区域填充的属性 5.7反走样 5.7.1过取样 5.7.2简单的区域取样 5.7.3加权区域取样 5.8在OpenGL中绘制图形 5.8.1点的绘制 5.8.2直线的绘制 5.8.3多边形面的绘制 5.8.4OpenGL中的字符函数 5.8.5OpenGL中的反走样 第6章二维变换及二维观察 6.1基本概念 6.2基本几何变换 6.2.1平移变换 6.2.2比例变换 6.2.3旋转变换 6.2.4对称变换 6.2.5错切变换 6.2.6二维图形几何变换的计算 6.3复合变换 6.3.1二维复合平移变换和比例变换 6.3.2二维复合旋转变换 6.3.4其他二维复合变换 6.3.5相对任一参考点的二维几何变换 6.3.6相对于任意方向的二维几何变换 6.3.7坐标系之间的变换 6.3.8光栅变换 6.3.9变换的性质 6.4二维观察 6.4.1基本概念 6.4.2?用户坐标系到观察坐标系的变换 6.4.3?窗口到视区的变换 6.5?裁剪 6.5.1?点的裁剪 6.5.2直线段的裁剪 6.5.3多边形的裁剪 6.5.4其他裁剪 6.6OpenGL中的二维观察变换 第7章三维变换及三维观察 7.1三维变换的基本概念 7.1.1几何变换 7.1.2三维齐次坐标变换矩阵 7.1.3平面几何投影 7.2三维几何变换 7.2.1三维基本几何变换 7.2.2三维复合变换 7.3三维投影变换 7.3.1正投影 7.3.2斜投影 7.4透视投影 7.4.1一点透视 7.4.2二点透视 7.4.3三点透视 7.5观察坐标系及观察空间 7.5.1观察坐标系 7.5.2观察空间 7.6三维观察流程 7.6.1用户坐标系到观察坐标系的变换 7.6.2平行投影的规范化投影变换 7.6.3透视投影的规范化投影变换 7.7三维裁剪 7.7.1关于规范化观察空间的裁剪 7.7.2齐次坐标空间的裁剪 7.8OpenGL中的变换 7.8.1矩阵堆栈 7.8.2模型视图变换 7.8.3投影变换 7.8.4实例 第8章曲线与曲面 8.1基本概念 8.1.1曲线/曲面数学描述的发展 8.1.2曲线/曲面的表示要求 8.1.3曲线/曲面的表示 8.1.4插值与逼近 8.1.5连续性条件 8.1.6样条描述 8.2三次样条 8.2.1自然三次样条 8.2.2Hermite插值样条 8.3Bezier曲线/曲面 8.3.1Bezier曲线的定义 8.3.2Bezier曲线的性质 8.3.3Bezier曲线的生成 8.3.4Bezier曲面 8.4B样条曲线/曲面 8.4.1B样条曲线 8.4.2B样条曲线的性质 8.4.3B样条曲面 8.5有理样条曲线/曲面 8.5.1NURBS曲线/曲面的定义 8.5.2有理基函数的性质 8.5.3NURBS曲线/曲面的特点 8.6曲线/曲面的转换和计算 8.6.1样条曲线/曲面的转换 8.6.2样条曲线/曲面的离散生成 8.7OpenGL生成曲线/曲面 8.7.1Bezier曲线/曲面函数 8.7.2GLU中的B样条曲线/曲面函数 第9章消隐 9.1深度缓存器算法 9.2区间扫描线算法 9.3深度排序算法 9.4区域细分算法 9.5光线投射算法 9.6BSP 9.7多边形区域排序算法 9.8OpenGL中的消隐处理 第10章真实感图形绘制 10.1简单光照模型 10.1.1环境光 10.1.2漫反射光 10.1.3镜面反射光 10.1.4光强衰减 10.1.5颜色 10.2基于简单光照模型的多边形绘制 10.2.1恒定光强的多边形绘制 10.2.2Gouraud明暗处理 10.2.3Phong明暗处理 10.3透明处理 10.4产生阴影 10.5模拟景物表面细节 10.5.1用多边形模拟表面细节 10.5.2纹理的定义和映射 10.5.3凹凸映射 10.6整体光照模型与光线追踪 10.6.1整体光照模型 10.6.2Whitted光照模型 10.6.3光线跟踪算法 10.6.4光线跟踪反走样 10.7 OpenGL中的光照与表面绘制函数 10.7.1 OpenGL点光源 10.7.2 OpenGL全局光照 10.7.3 OpenGL表面材质 10.7.4 OpenGL透明处理 10.7.5 OpenGL表面绘制 10.7.6 实例 10.8 OpenGL中的纹理映射
第1章 新一代的王者——android概览 1 1.1 智能手机市场现状 1 1.1.1 五大智能手机操作系统 1 1.1.2 智能手机市场的新星 2 1.2 android平台的特点及未来的趋势 3 1.2.1 全新理念带来的体验风暴 3 1.2.2 中国手机市场的主导性作用 4 1.2.3 手机3d游戏和应用增长迅速 4 1.3 如何搭建android开发环境 4 1.3.1 sdk的安装及环境配置 5 1.3.2 eclipse集成开发环境的搭建 7 1.3.3 创建并启动模拟器 9 1.4 hello android应用程序的开发 11 1.4.1 第一个android应用程序 12 1.4.2 android应用程序的项目结构 14 1.4.3 android应用程序的调试 16 1.4.4 实际设备的联机调试 18 1.5 android应用程序运行的机制 19 1.5.1 应用程序的系统架构 19 .1.5.2 应用程序框架 20 1.5.3 android运行时 20 1.5.4 系统库 21 1.5.5 底层linux内核 21 1.6 本章小结 22 第2章 游戏开发相关android基础知识 23 2.1 游戏中的音效 23 2.1.1 游戏中的即时音效 23 2.1.2 即时音效的一个案例 24 2.1.3 背景音乐播放技术 27 2.1.4 简易音乐播放器的实现 29 2.2 简单数据的存储——preferences 33 2.2.1 preferences简介 33 2.2.2 preferences实现访问时间的记录 33 2.3 手机自带数据库——sqlite 34 2.3.1 初识sqlite 35 2.3.2 sqlite数据库的基本操作 35 2.3.3 sqlite数据库的简单案例 37 2.3.4 使用contentprovider组件共享数据 40 2.3.5 使用contentresolver获取分享数据 42 2.4 文件i/o 43 2.4.1 访问sd卡中的文件 44 2.4.2 访问手机中的文件夹 46 2.4.3 读取assets文件夹下的内容 48 2.5 2d动画的开发 50 2.5.1 surfaceview用法简介 50 2.5.2 使用surfaceview实现2d动画 50 2.6 socket网络通信 56 2.6.1 socket开发基本知识 56 2.6.2 服务器端 57 2.6.3 客户端 58 2.7 蓝牙通信 59 2.7.1 蓝牙通信的基本知识 60 2.7.2 聊天案例概览 60 2.7.3 聊天案例的开发过程 62 2.8 本章小结 75 第3章 初识opengl es 2.0 77 3.1 opengl es 2.0概览 77 3.1.1 opengl es 2.0简介 77 3.1.2 初识opengl es 2.0应用程序 80 3.2 着色器与渲染管线 89 3.2.1 opengl es 1.x的渲染管线 89 3.2.2 opengl es 2.0的渲染管线 94 3.2.3 opengl es中立体物体的构建 97 3.3 主流android手机gpu大pk 98 3.3.1 手机gpu四大家族对比 99 3.3.2 主流gpu的性能参数比较 103 3.4 本章小结 104 第4章 着色语言shading language 105 4.1 着色语言概述 105 4.2 着色语言基础 106 4.2.1 数据类型概述 106 4.2.2 数据类型的基本使用 110 4.2.3 运算符 112 4.2.4 类型转换 114 4.2.5 限定符 115 4.2.6 流程控制 119 4.2.7 函数的声明与使用 121 4.2.8 片元着色器中浮点变量精度的指定 122 4.2.9 程序的基本结构 123 4.3 特殊的内建变量 123 4.3.1 顶点着色器中的内建变量 124 4.3.2 片元着色器中的内建变量 124 4.4 着色语言的内置函数 125 4.4.1 角度转换与三角函数 126 4.4.2 指数函数 127 4.4.3 常见函数 127 4.4.4 几何函数 130 4.4.5 矩阵函数 132 4.4.6 向量关系函数 133 4.4.7 纹理采样函数 134 4.4.8 微分函数 135 4.5 本章小结 135 第5章 投影及各种变换 136 5.1 摄像机的设置 136 5.2 两种投影方式 137 5.2.1 正交投影 137 5.2.2 透视投影 145 5.3 各种变换 148 5.3.1 基本变换的相关数学知识 148 5.3.2 平移变换 148 5.3.3 旋转变换 152 5.3.4 缩放变换 153 5.3.5 基本变换的实质 155 5.4 绘制方式 156 5.4.1 各种绘制方式概览 156 5.4.2 点与线段绘制方式 157 5.4.3 三角形条带与扇面绘制方式 159 5.4.4 顶点法与索引法 165 5.5 设置合理的视角 167 5.6 卷绕和背面剪裁 173 5.6.1 基本知识 173 5.6.2 一个简单的案例 174 5.7 本章小结 176 第6章 光照 177 6.1 曲面物体的构建 177 6.1.1 球体构建的基本原理 177 6.2.2 案例效果概览 178 6.2.3 开发步骤 179 6.2 基本光照效果 182 6.2.1 光照的基本模型 182 6.2.2 环境光 183 6.2.3 散射光 185 6.2.4 镜面光 190 6.2.5 三种光照通道的合成 194 6.3 定位光与定向光 196 6.4 点法向量和面法向量 199 6.5 光照的每顶点计算与每片元计算 202 6.6 本章小结 204 第7章 纹理映射 205 7.1 初识纹理映射 205 7.1.1 基本原理 205 7.1.2 纹理映射的简单案例 206 7.2 纹理拉伸 212 7.2.1 两种拉伸方式概览 212 7.2.2 不同拉伸方式的案例 214 7.3 纹理采样 217 7.3.1 纹理采样概述 217 7.3.2 最近点采样 218 7.3.3 线性纹理采样 219 7.3.4 min与mag采样 220 7.3.5 不同纹理采样方式的案例 221 7.4 mipmap纹理技术 226 7.5 多重纹理与过程纹理 227 7.5.1 案例概览 227 7.5.2 将2d纹理映射到球面上的策略 228 7.5.3 案例的场景结构 229 7.5.4 开发过程 230 7.6 本章小结 238 第8章 3d基本形状的构建 239 8.1 圆柱体 239 8.1.1 顶点原始位置的生成 239 8.1.2 案例的开发 241 8.2 圆锥体 244 8.2.1 顶点原始位置的生成 244 8.2.2 案例的开发 246 8.3 圆环体 248 8.3.1 顶点原始位置的生成 248 8.3.2 案例的开发 249 8.4 螺旋管 251 8.4.1 顶点原始位置的生成 252 8.4.2 案例的开发 252 8.5 几何球 253 8.5.1 顶点原始位置的生成 254 8.5.2 案例的开发 255 8.6 足球碳分子模型的搭建 262 8.6.1 搭建的基本原理 262 8.6.2 案例的开发 264 8.7 贝塞尔曲线及旋转面 270 8.7.1 三维旋转曲面的生成 270 8.7.2 贝塞尔曲线 270 8.7.3 bezier曲线生成工具 272 8.7.4 印度古典建筑场景的开发 274 8.8 本章小结 276 第9章 3d模型加载 277 9.1 obj模型文件概览 277 9.1.1 obj文件的格式 277 9.1.2 用3dmax设计3d模型 278 9.2 加载obj文件 279 9.2.1 加载仅有顶点坐标与面数据的obj文件 279 9.2.2 加载后自动计算面法向量 283 9.2.3 加载后自动计算平均法向量 286 9.2.4 加载纹理坐标 289 9.3 本章小结 292 第10章 混合与雾 293 10.1 混合技术 293 10.1.1 混合基本知识 293 10.1.2 源因子和目标因子 294 10.1.3 简单混合效果案例 295 10.2 地月系云层效果的实现 297 10.3 雾 300 10.3.1 雾的原理与优势 300 10.3.2 雾的简单实现 301 10.4 本章小结 304 第11章 常用3d开发技巧 305 11.1 标志板 305 11.1.1 案例效果与基本原理 305 11.1.2 开发步骤 306 11.2 灰度图地形 310 11.2.1 基本原理 311 11.2.2 普通灰度图地形 311 11.2.3 过程纹理地形 314 11.2.4 mipmap地形 317 11.3 天空盒与天空穹 318 11.3.1 天空盒 318 11.3.2 天空穹 320 11.3.3 天空盒与天空穹的使用技巧 321 11.4 镜像技术 322 11.4.1 镜像基本原理 322 11.4.2 基本效果案例 322 11.4.3 升级效果案例 325 11.5 动态文本输出 327 11.5.1 案例效果与基本原理 327 11.5.2 具体开发步骤 328 11.6 非真实感绘制 330 11.6.1 案例效果与基本原理 330 11.6.2 具体开发步骤 331 11.7 本章小结 332 第12章 几种剪裁与测试 333 12.1 剪裁测试 333 12.1.1 基本原理与核心代码 333 12.1.2 一个主次视角的简单案例 334 12.2 alpha测试 335 12.2.1 alpha测试基本原理 335 12.2.2 一个椭圆窗口的案例 335 12.3 模板测试 337 12.3.1 基本原理 337 12.3.2 一个简单的案例 340 12.4 任意剪裁平面 341 12.4.1 基本原理 341 12.4.2 茶壶被任意平面剪裁的案例 342 12.5 本章小结 344 第13章 顶点着色器的妙用 345 13.1 飘扬的旗帜 345 13.1.1 基本原理 345 13.1.2 开发步骤 346 13.2 扭动的软糖 349 13.2.1 基本原理 349 13.2.2 开发步骤 350 13.3 风吹椰林场景的开发 351 13.3.1 椰子随风摇摆的基本原理 351 13.3.2 开发步骤 352 13.4 展翅飞翔的雄鹰 356 13.4.1 基本原理 356 13.4.2 开发步骤 357 13.5 二维扭曲 359 13.5.1 基本原理 359 13.5.2 开发步骤 360 13.6 opengl es 1.x与opengl es 2.0实现方案的对比 363 13.7 本章小结 364 第14章 片元着色器的妙用 365 14.1 程序纹理技术 365 14.1.1 砖块着色器 365 14.1.2 沙滩球着色器 367 14.2 数字图像处理 368 14.2.1 卷积的基本知识 369 14.2.2 平滑过滤 369 14.2.3 边缘检测 371 14.2.4 锐化处理 372 14.2.5 浮雕效果 373 14.2.6 图像渐变 374 14.3 分形着色器 375 14.3.1 曼德布罗集简介 375 14.3.2 曼德布罗集着色器的实现 376 14.3.3 将曼德布罗集纹理应用到实际物体上 378 14.3.4 茱莉亚集着色器的实现 379 14.4 本章小结 380 第15章 真实光学环境的模拟 381 15.1 投影贴图 381 15.1.1 案例效果与基本原理 381 15.1.2 开发步骤 382 15.2 反射环境模拟 385 15.2.1 案例效果与基本原理 385 15.2.2 开发步骤 386 15.3 折射环境模拟 388 15.3.1 案例效果与基本原理 388 15.3.2 开发步骤 390 15.4 色散效果的模拟 391 15.4.1 案例效果与基本原理 391 15.4.2 开发步骤 392 15.5 菲涅尔效果的模拟 393 15.5.1 案例效果与基本原理 393 15.5.2 开发步骤 394 15.6 凹凸映射 395 15.6.1 案例效果与基本原理 395 15.6.2 法向量纹理图的生成 396 15.6.3 案例的开发 399 15.7 平面阴影 404 15.7.1 案例效果与基本原理 405 15.7.2 开发步骤 406 15.8 阴影映射 409 15.8.1 案例效果与基本原理 409 15.8.2 距离纹理图的生成 411 15.8.3 阴影场景的绘制 417 15.9 光线跟踪 419 15.9.1 案例效果与基本原理 419 15.9.2 开发步骤 423 15.10 本章小结 436 第16章 游戏开发中的物理学 437 16.1 碰撞检测基本技术 437 16.1.1 aabb包围盒的基本原理 437 16.1.2 aabb包围盒的计算 438 16.1.3 aabb包围盒的碰撞检测 440 16.1.4 一个aabb包围盒的案例 442 16.1.5 旋转后的aabb包围盒 444 16.1.6 aabb包围盒的使用要点 448 16.1.7 obb包围盒 448 16.2 穿透效应 449 16.2.1 案例的运行效果与基本原理 449 16.2.2 具体开发步骤 450 16.3 粒子系统 450 16.3.1 案例运行效果与基本原理 451 16.3.2 cpu版案例的开发 452 16.3.3 gpu版案例开发步骤 453 16.4 弹簧质点模型 455 16.4.1 案例运行效果与基本原理 455 16.4.2 具体开发步骤 457 16.5 本章小结 462 第17章 游戏的心脏——物理引擎 463 17.1 物理引擎很重要 463 17.1.1 什么是物理引擎 463 17.1.2 常见的物理引擎 463 17.2 jbullet物理引擎 466 17.2.1 基本的物理学概念 466 17.2.2 jbullet中常用类的介绍 468 17.3 箱子相互碰撞的案例 475 17.3.1 案例运行效果及准备工作 476 17.3.2 案例的基本框架结构 476 17.3.3 常量类——constant 477 17.3.4 3d场景渲染类——mysurfaceview 478 17.3.5 水平地面——texfloor类 480 17.3.6 箱子——texcube类 481 17.4 复合碰撞形状的使用 483 17.4.1 案例运行效果 483 17.4.2 立方体圆柱复合形状——cubecylinder类 483 17.5 凹凸地形的案例 486 17.5.1 案例运行效果 486 17.5.2 地形类——landform 486 17.6 任意形状物体的碰撞 488 17.6.1 案例运行效果 488 17.6.2 加载物体类——loadedobjectvertexnormal 488 17.6.3 加载物体刚体类——loadrigidbody 490 17.7 铰链关节 491 17.7.1 铰链关节的基本知识 491 17.7.2 案例的运行效果 492 17.7.3 铰链关节旋转角速度的计算 493 17.7.4 3d界面渲染类——mysurfaceview 494 17.8 滑动关节 496 17.8.1 滑动关节的基本知识 496 17.8.2 案例效果图 497 17.8.3 3d界面渲染类——mysurfaceview 498 17.9 六自由度关节 502 17.9.1 六自由度关节的基本知识 502 17.9.2 案例的运行效果 503 17.9.3 人偶类——doll 503 17.9.4 拾取时采用的点对点关节 505 17.10 本章小结 509 第18章 传感器应用的开发 510 18.1 基本的开发流程 510 18.2 加速度传感器 512 18.2.1 加速度传感器简介 513 18.2.2 案例的开发 514 18.3 磁场传感器 514 18.3.1 磁场传感器简介 514 18.3.2 案例的开发 514 18.4 光传感器 516 18.4.1 光传感器简介 516 18.4.2 案例的开发 516 18.5 温度传感器 518 18.5.1 温度传感器简介 518 18.5.2 案例的开发 518 18.6 接近传感器 519 18.6.1 接近传感器简介 519 18.6.2 案例的开发 520 18.7 姿态传感器 521 18.7.1 姿态传感器简介 521 18.7.2 案例的开发 522 18.8 本章小结 528 第19章 游戏开发小贴士 529 19.1 3d拾取技术 529 19.1.1 案例效果与基本原理 529 19.1.2 开发步骤 531 19.2 多点触控 537 19.2.1 案例效果与基本原理 537 19.2.2 开发步骤 538 19.3 多键监听 541 19.3.1 案例效果与基本原理 541 19.3.2 开发步骤 542 19.4 本章小结 544 第20章 bn赛艇 545 20.1 游戏背景及功能概述 545 20.1.1 背景概述 545 20.1.2 功能介绍 545 20.2 游戏的策划及准备工作 547 20.2.1 游戏的策划 547 20.2.2 android平台下游戏的准备工作 548 20.3 游戏的架构 552 20.3.1 各个类简要介绍 553 20.3.2 游戏框架简介 558 20.4 主控制类myactivity 559 20.5 2d界面相关类 563 20.5.1 欢迎界面类welcomeview 563 20.5.2 2d界面父类mysfview 565 20.5.3 主菜单类menuview 565 20.5.4 2d界面绘制类viewfordraw 566 20.5.5 数据库工具类dbutil 568 20.5.6 android系统版本对话框androidversiondialog 570 20.6 选船界面相关类 570 20.6.1 着色器管理类shadermanager 571 20.6.2 围墙类colorlightrect 571 20.6.3 选船房间类housefordraw 573 20.6.4 展台类displaystation 575 20.6.5 赛艇类boat 576 20.6.6 选船界面xcsurfaceview 576 20.7 游戏界面相关类 582 20.7.1 进度条类process 583 20.7.2 3d物体父类bndrawer 584 20.7.3 3d物体控制类tdobjectforcontrol 584 20.7.4 赛艇类boat 585 20.7.5 可碰撞物体父类kzbjdrawer 586 20.7.6 可碰撞物体控制类kzbjforcontr

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