2022年6月7日 星期二

圖學筆記week16

 今天老師教我們alpha內插公式

angle=alpha*新+(1-alpha)*舊

這樣才能讓動畫跑得更加順暢

並且也用excel示範了一次


然後我們把上次的程式碼複製過來並進行修改

可以看到之前會卡卡的動作，現在變得非常流暢
#include <GL/glut.h>
#include <stdio.h>
float angle[20], oldX=0;
int angleID=0;
FILE * fout = NULL, * fin = NULL;
void myWrite(){///每呼叫一次myWrite()
    if( fout == NULL ) fout = fopen("file.txt", "w+");

    for(int i=0; i<20; i++){
        printf("%.1f ", angle[i] );///小黑印出來
        fprintf(fout, "%.1f ", angle[i] );///檔案印出來
    }///印出20個數字
    printf("\n");///每呼叫一次, 小黑跳行
    fprintf(fout, "\n");///每呼叫一次, 檔案也跳行
}///這裡老師沒有fclose
float Newangle[20],Oldangle[20];
void myRead(){
    if( fout != NULL ) { fclose(fout); fout=NULL; }
    if( fin == NULL ) fin = fopen("file.txt", "r");
    for(int i=0; i<20; i++){
        Oldangle[i]=Newangle[i];
        fscanf(fin, "%f", &Newangle[i] );
    }
    glutPostRedisplay();///重畫畫面
}
void myinterporlate(float alpha){
        for(int i=0;i<20;i++){
            angle[i]=alpha * Newangle[i] + (1-alpha) * Oldangle[i];
        }
}
int t=0;
void keyboard(unsigned char key, int x, int y){
    if( key=='p' ){
        if(t%30==0) myRead();
        myinterporlate((t%30)/30.0);
        glutPostRedisplay();
        t++;
    }
    if( key=='s' ) myWrite();///調好動作,才Save存檔
    if( key=='r' ) myRead();
    if( key=='0' ) angleID=0;
    if( key=='1' ) angleID=1;
    if( key=='2' ) angleID=2;
    if( key=='3' ) angleID=3;
}
void mouse(int button, int state, int x, int y){
    oldX = x;
}
void motion(int x, int y){
    angle[angleID] += (x-oldX);
    ///myWrite();
    oldX = x;
    glutPostRedisplay();
}
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glColor3f(1,1,1);
    glRectf( 0.3, 0.5,  -0.3, -0.5);

    glPushMatrix();
        glTranslatef( 0.3,  0.4, 0);
        glRotatef(angle[0], 0,0,1);
        glTranslatef(-0.3, -0.4, 0);
        glColor3f(1,0,0);
        glRectf( 0.3, 0.5,  0.7, 0.3);

        glPushMatrix();
            glTranslatef( 0.7,  0.4, 0);
            glRotatef(angle[1], 0,0,1);
            glTranslatef(-0.7, -0.4, 0);
            glColor3f(0,1,0);///��⪺
            glRectf( 0.7, 0.5, 1.0, 0.3);
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();

    glPushMatrix(); ///���b��
        glTranslatef(-0.3,  0.4, 0);
        glRotatef(angle[2], 0,0,1);
        glTranslatef(+0.3, -0.4, 0);
        glColor3f(1,0,0);///���⪺
        glRectf(-0.3, 0.5, -0.7, 0.3);

        glPushMatrix();
            glTranslatef(-0.7,  0.4, 0);
            glRotatef(angle[3], 0,0,1);
            glTranslatef(+0.7, -0.4, 0);
            glColor3f(0,1,0);
            glRectf(-0.7, 0.5,-1.0, 0.3);
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();
    glutSwapBuffers();
}
int main(int argc, char**argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
    ///glutInitWindowSize(600,600);
    glutCreateWindow("week16 interporlation");

    glutKeyboardFunc(keyboard);
    glutMouseFunc(mouse);
    glutMotionFunc(motion);
    glutDisplayFunc(display);

    glutMainLoop();
}

不過這樣還是需要按住P才能讓他播放，我們要改成按一下就可以自動播放
所以我們要加上timer
#include <GL/glut.h>
#include <stdio.h>
float angle[20], oldX=0;
int angleID=0;
FILE * fout = NULL, * fin = NULL;
void myWrite(){///每呼叫一次myWrite()
    if( fout == NULL ) fout = fopen("file.txt", "w+");

    for(int i=0; i<20; i++){
        printf("%.1f ", angle[i] );///小黑印出來
        fprintf(fout, "%.1f ", angle[i] );///檔案印出來
    }///印出20個數字
    printf("\n");///每呼叫一次, 小黑跳行
    fprintf(fout, "\n");///每呼叫一次, 檔案也跳行
}///這裡老師沒有fclose
float Newangle[20],Oldangle[20];
void myRead(){
    if( fout != NULL ) { fclose(fout); fout=NULL; }
    if( fin == NULL ) fin = fopen("file.txt", "r");
    for(int i=0; i<20; i++){
        Oldangle[i]=Newangle[i];
        fscanf(fin, "%f", &Newangle[i] );
    }
    glutPostRedisplay();///重畫畫面
}
void myinterporlate(float alpha){
        for(int i=0;i<20;i++){
            angle[i]=alpha * Newangle[i] + (1-alpha) * Oldangle[i];
        }
}
void timer(int t){
    if(t%50==0) myRead();
    myinterporlate((t%50)/50.0);
    glutPostRedisplay();
    glutTimerFunc(20,timer,t+1);
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y){
    if( key=='p' ){
        myRead();
        glutTimerFunc(0,timer,0);
        ///myinterporlate((t%30)/30.0);
        ///glutPostRedisplay();
        ///t++;
    }
    if( key=='s' ) myWrite();///調好動作,才Save存檔
    if( key=='r' ) myRead();
    if( key=='0' ) angleID=0;
    if( key=='1' ) angleID=1;
    if( key=='2' ) angleID=2;
    if( key=='3' ) angleID=3;
}
void mouse(int button, int state, int x, int y){
    oldX = x;
}
void motion(int x, int y){
    angle[angleID] += (x-oldX);
    ///myWrite();
    oldX = x;
    glutPostRedisplay();
}
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glColor3f(1,1,1);
    glRectf( 0.3, 0.5,  -0.3, -0.5);

    glPushMatrix();
        glTranslatef( 0.3,  0.4, 0);
        glRotatef(angle[0], 0,0,1);
        glTranslatef(-0.3, -0.4, 0);
        glColor3f(1,0,0);
        glRectf( 0.3, 0.5,  0.7, 0.3);

        glPushMatrix();
            glTranslatef( 0.7,  0.4, 0);
            glRotatef(angle[1], 0,0,1);
            glTranslatef(-0.7, -0.4, 0);
            glColor3f(0,1,0);
            glRectf( 0.7, 0.5, 1.0, 0.3);
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();

    glPushMatrix(); 
        glTranslatef(-0.3,  0.4, 0);
        glRotatef(angle[2], 0,0,1);
        glTranslatef(+0.3, -0.4, 0);
        glColor3f(1,0,0);
        glRectf(-0.3, 0.5, -0.7, 0.3);

        glPushMatrix();
            glTranslatef(-0.7,  0.4, 0);
            glRotatef(angle[3], 0,0,1);
            glTranslatef(+0.7, -0.4, 0);
            glColor3f(0,1,0);
            glRectf(-0.7, 0.5,-1.0, 0.3);
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();
    glutSwapBuffers();
}
int main(int argc, char**argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
    ///glutInitWindowSize(600,600);
    glutCreateWindow("week16 interporlation");

    glutKeyboardFunc(keyboard);
    glutMouseFunc(mouse);
    glutMotionFunc(motion);
    glutDisplayFunc(display);

    glutMainLoop();
}




由於我們接下來要學攝影機
所以老師要我們先打開projection.exe檔案來看看


我們把一開始的範例程式碼複製起來
然後全部刪掉開始修改
把基礎10行程式打好
再加上reshape函式



#include <GL/glut.h>
void reshape(int w,int h)
{
    float ar = (float) w/(float) h;
    glViewport(0,0,w,h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(60,ar,0.1,100);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(0,0,3,
              0,0,0,
              0,1,0);
}
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glutSolidTeapot(1);
    glutSwapBuffers();
}
int main(int argc,char ** argv)
{
    glutInit(&argc,argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);
    glutCreateWindow("week16");
    glutDisplayFunc(display);
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutMainLoop();
}

最後我們再加上motion
可以使用滑鼠拖動來改變視角


#include <GL/glut.h>
void reshape(int w,int h)
{
    float ar = (float) w/(float) h;
    glViewport(0,0,w,h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(60,ar,0.1,100);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(0, 0, 3,
              0, 0, 0,
              0, 1, 0);
}
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glutSolidTeapot(1);
    glutSwapBuffers();
}
void motion(int x,int y){
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt((x-150)/150.0,(y-150)/150.0,3,
              0 , 0, 0,
              0, 1, 0);
    glutPostRedisplay();
}
int main(int argc,char ** argv)
{
    glutInit(&argc,argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);
    glutCreateWindow("week16");
    glutMotionFunc(motion);
    glutDisplayFunc(display);
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutMainLoop();
}



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