2022電腦圖學二甲: 熱血的小葉老師 Week05

0. 老師介紹電腦圖學之父

Ivan Sutherland 的 Sketchpad影片

https://www.youtube.com/watch?v=6orsmFndx_o

介紹畢業時論文發表的小八卦

介紹他的老師 Shannon 的

Ultimate machine (useless machine)

https://www.youtube.com/watch?v=cZ34RDn34Ws

1. jsyeh.org/3dcg10

windows.zip => 下載\windows\Transformation.exe

data.zip => 下載\windows\data\模型

下面區域,可以交換2行程式碼(移動、轉動)

會有自轉、公轉的效果。

2. 介紹完移動、旋轉、縮放對映 Maya qwer鍵

2.1. 先把 freeglut裝,改 lib\libglut32.a

2.2. File-New-Project, 新的GLUT專案

2.3. 把每次的 10行 copy 上來

step01-0_介紹電腦圖學之父 Ivan Sutherland 及他的 Sketchpad 作品, 介紹他畢業論文發表的八卦, 介紹他的老師密碼學大師Shannon與他的Ultimate Machine (Useless Machine)。帶大家重新複習Transformation.exe裡面的內容,尤其是Translate及Rotate兩行相反時,分別有自轉、公轉的效果.zip

step01-1_接下來為了模仿 Maya動畫軟體的keyboard+mouse操作,我們要寫今天的主角 glutKeyboardFunc(keyboard) 及對應的 void keyboard(unsigned char key, int x, int y)函式,印出來.zip

```C++

#include <GL/glut.h>

#include <stdio.h>

void display()

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glColor3f(1,1,0);///黃色的

glutSolidTeapot( 0.3 );///茶壼

glutSwapBuffers();

}

void keyboard( unsigned char key, int x, int y )

{

printf("你按下了 %c 在 %d %d 座標\n", key, x, y );

}

int main(int argc, char**argv)

{

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);

glutCreateWindow("week05 keyboard");

glutDisplayFunc(display);

glutKeyboardFunc(keyboard);///今天的主角

glutMainLoop();

}

```

step02-1_接續剛剛的 week05_keyboard 我們新增一個專案,叫 week05_keyboard_mouse_motion 在裡面複習本週的keyboard(),上上週的mouse(),上週的motion()

```C++

///接續剛剛的 week05_keyboard 變成 keyboard+mouse+motion

#include <GL/glut.h>

#include <stdio.h>

void display()

{

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

150)/150.0 ,z);

glColor3f(1,1,0);///黃色的

glutSolidTeapot( 0.3 );///茶壼

glutSwapBuffers();

}

void keyboard( unsigned char key, int mouseX, int mouseY )

{

}

void mouse(int button, int state, int mouseX, int mouseY )

{

}

void motion(int mouseX, int mouseY)

{

}

int main(int argc, char**argv)

{

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);

glutCreateWindow("week05 keyboard");

glutDisplayFunc(display);

glutKeyboardFunc(keyboard);///今天的主角

glutMouseFunc(mouse);///上上週的主角

glutMotionFunc(motion);///上週的主角

glutMainLoop();

}

```

step02-2_先做移動的部分,只利用motion裡面,配合 x += (mouseX-oldX) 及 y += (mouseY-oldY) 並更新 oldX=mouseX; oldY=mouseY; 來讓 x 及 y 可以正確增減。最後我們利用減一半、除一半、y要倒過來的公式,完成移動的任務,其中 display()裡還要有 glPushMatrix()備份矩陣及 glPopMatrix()還原矩陣

```C++

#include <GL/glut.h>

#include <stdio.h>

float x=150, y=150, z=0;

int oldX=0, oldY=0;

void display()

{

glClearColor( 0.5, 0.5, 0.5, 1 );///R,G,B,A 其中A半透明功能,目前沒開

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glPushMatrix();///備份矩陣

glTranslatef( (x-150)/150.0 , -(y-150)/150.0 ,z);

glColor3f(1,1,0);///黃色的

glutSolidTeapot( 0.3 );///茶壼

glPopMatrix();///還原矩陣

glutSwapBuffers();

}

void keyboard( unsigned char key, int mouseX, int mouseY )

{

}

void mouse(int button, int state, int mouseX, int mouseY )

{

}

void motion(int mouseX, int mouseY)

{

x += (mouseX-oldX); y += (mouseY-oldY);

oldX = mouseX; oldY = mouseY;

display();

}

int main(int argc, char**argv)

{

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);

glutCreateWindow("week05 keyboard");

glutDisplayFunc(display);

glutKeyboardFunc(keyboard);///今天的主角

glutMouseFunc(mouse);///上上週的主角

glutMotionFunc(motion);///上週的主角

glutMainLoop();

}

```

step02-3_剛剛只用motion其實有問題,有點不連續。因此,用上週教在 mouse()裡面設定 oldX=mouseX; oldY=mouseY; 去記錄下按下mouse時的位置,才能相對移動正確

```C++

#include <GL/glut.h>

#include <stdio.h>

float x=150, y=150, z=0;

int oldX=0, oldY=0;

void display()

{

glClearColor( 0.5, 0.5, 0.5, 1 );///R,G,B,A 其中A半透明功能,目前沒開

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glPushMatrix();///備份矩陣

glTranslatef( (x-150)/150.0 , -(y-150)/150.0 ,z);

glColor3f(1,1,0);///黃色的

glutSolidTeapot( 0.3 );///茶壼

glPopMatrix();///還原矩陣

glutSwapBuffers();

}

void keyboard( unsigned char key, int mouseX, int mouseY )

{

}

void mouse(int button, int state, int mouseX, int mouseY )

{///為了解決瞬間移動的錯誤,我們改用正確的方法

oldX = mouseX; oldY = mouseY;

}

void motion(int mouseX, int mouseY)

{

x += (mouseX-oldX); y += (mouseY-oldY);

oldX = mouseX; oldY = mouseY;

display();

}

int main(int argc, char**argv)

{

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);

glutCreateWindow("week05 keyboard");

glutDisplayFunc(display);

glutKeyboardFunc(keyboard);///今天的主角

glutMouseFunc(mouse);///上上週的主角

glutMotionFunc(motion);///上週的主角

glutMainLoop();

}

```

step03-1_把程式碼修改成只處理 glScalef(scale, scale, scale) 的部分,利用 float scale=1.0這個變數,往右拖會慢慢放大1%,往左拖會慢慢縮小1%, 每天多努力1%,成長看得見

```C++

#include <GL/glut.h>

#include <stdio.h>

float x=150, y=150, z=0, scale=1.0;

int oldX=0, oldY=0;

void display()

{

glClearColor( 0.5, 0.5, 0.5, 1 );///R,G,B,A 其中A半透明功能,目前沒開

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glPushMatrix();///備份矩陣

glTranslatef( (x-150)/150.0 , -(y-150)/150.0 ,z);

glScalef(scale, scale, scale);///都縮放成 scale倍

glColor3f(1,1,0);///黃色的

glutSolidTeapot( 0.3 );///茶壼

glPopMatrix();///還原矩陣

glutSwapBuffers();

}

void keyboard( unsigned char key, int mouseX, int mouseY )

{

}

void mouse(int button, int state, int mouseX, int mouseY )

{///為了解決瞬間移動的錯誤,我們改用正確的方法

oldX = mouseX; oldY = mouseY;

}

void motion(int mouseX, int mouseY)

{

if( mouseX-oldX > 0 ) scale *= 1.01;

if( mouseX-oldX < 0 ) scale *= 0.99;

///x += (mouseX-oldX); y += (mouseY-oldY);

oldX = mouseX; oldY = mouseY;

display();

}

int main(int argc, char**argv)

{

glutInit(&argc, argv);

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);

glutCreateWindow("week05 keyboard");

glutDisplayFunc(display);

glutKeyboardFunc(keyboard);///今天的主角

glutMouseFunc(mouse);///上上週的主角

glutMotionFunc(motion);///上週的主角

glutMainLoop();

}

```

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2022年3月22日星期二

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