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课程设计 (论文) 课程名称 计算机图形学课程设计 题 目 天空之城场景建模及漫游 院 （系） 理学院 专业班级 数学与应用数学 姓 名 杨栋 学 号 121030130 指导教师 王玉英 2016 年 7月 22日 天空之城场景建模及漫游 应数1301 杨栋 指导教师：王玉英 摘要 计算机图像学是一门研究如何用数字计算机生成，显示和处理图像的一门学 科。为加深对本学科的进一步认识和了解，我们小组通过opengl程序实际，实现 了日本著名动画制作家，漫画家宫崎骏所著经典动画片天空之城的场景建模以及 在场景中的第一人称漫游。 在场景中，我们主要实现了空中城堡，和地面世界两个风格完全不同的场景 搭建，在空中城堡场景中，我们建立了古老苍劲，其枝叶覆盖了整个空中城堡的 大树模型，雄伟壮丽，富丽堂皇的城堡模型，生机盎然的草地模型以及灌木等模 型。在地面世界场景中，我们对场景进行了及其细致和生动的模拟。我们实现了 汽车模型以，火车模型，村庄模型，学校模型，停车场模型及飞机场模型和山体 模型。在这些模型实现的基础上，我们有创建了汽车及火车的运动动画，飞机的 人际交互，以及整个三维世界里的漫游交互。 在整个场景当中，地面上的路面模型，榕树模型，具有移动光源 （太阳模型） 的天空模型，村庄里的房屋模型，大海模型，整体场景的搭建，以及地面上的大 多数三维动画和交互工作都是由我完成的。 关键字：OPENGL，空中城堡，地面世界，三维动画及交互 目录 1.开发平台 2 2.模型搭建及场景搭建 3 模型搭建3 场景搭建8 3.动画设计及实现10 4.人机交互 14 5.小结心得 16 6.附录 17 7.参考文献 18 1 开发平台 VC++下的OPENGL三维仿真，MicrosoftVisualC++，是由Microsoft公司推 出的开发Win32环境程序，面向对象的可视化集成编程开发系统。它不但具有程 序框架自动生成，灵活方便的类管理，代码编写和界面设计集成交互操作，可开 发多种程序等优点，而且通过简单的设置就可以使其生成程序框架支持数据库接 口，OLE2，WinSock 网络，3D控制界面。它以拥有 “语法高亮”，IntelliSense 以及高级除错功能而著称。其编译及建置系统以预编译头文件，最小重建功能即 累加连接著称。这些特征明显缩短程式编辑，编译及连接花费的时间，在大型软 件计划上尤其显著。当我们说某个程序基于OpenGL 的或者说它是个OpenGL程序， 意思是说它是用某种编程语言如C或C++编写的，其中调用了一个或多个OpenGL 库函数。作为一种API，OpenGL遵循C语言的约定。 第 1 页 共 22 页 2 模型构建及场景搭建介绍 2.1模型构建 天空模型：我建立的天空模型具有蔚蓝的颜色，有一个太阳，而且还具有自 身自转效果以及太阳的升落效果。为了实现日落日出时的光照效果，我首先建立 了一个蔚蓝色球体模拟天空模型和红色球体模拟太阳模型，并且太阳也需要有一 个日出东方，日落西山的动画效果及光源随太阳模型共同移动的动画效果，于是 我建立了一个点光源，并将其的光照系数设置为白光以模拟太阳光的白光效果， 并且加入了idle函数，来改变太阳模型的位置参数及光源的位置变量的值，从而 实现了天空和太阳模型的建立。同时为了模拟现实当中太阳光发出的广为白颜色 光的特点，我将光源的漫反射系数设置为了(1,1,1,1)。 图