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18.05.2010, 20:45
Spoiler
[c]***********************************************************************************/
//Inlcude Dateien
#include <stdlib.h>
#include <glut.h>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <vector>
#include <stdio.h>
#include <GLAUX.h>
#include <windows.h>
#define USE_MATH_DEFINES
#include <math.h>
/**********************************************************************************/
// Namespace definieren
using namespace std;
/**********************************************************************************/
// Variablen Deklarieren
// struct fuer die Koordinaten
struct vertice
{
float x,y,z;
};
// struct fuer die Eckpunkte
struct face
{
int a,b,c;
};
// vector listen festlegen
vector<face> faces;
vector<vertice> vertices;
// Rotation fuer die Kamera
float xpos = 0, ypos = 0, zpos = 0, xrot = 0, yrot = 0, angle=0.0;
float lastx, lasty;
// Array fue die Tasten, insgesamt koennen 255 Tasten benutzt werden
bool* keyStates = new bool[256];
// Textur
GLuint texture;
bool textur1 = true;
bool textur2 = false;
// Variablen fuer die Objekte
GLint objModel;
GLint objModel2;
// Definieren des Lichtes
//Licht1
GLfloat Light0Ambient[]= { 0.1f, 0.1f, 0.1f, 1.0f };
GLfloat Light0Diffuse[]= { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f };
GLfloat Light0Specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
GLfloat Light0Position[]= { 0.0f, -10.0f, 2.0f,0.0f };
//Licht2
GLfloat Light1Ambient[]= { 0.1f, 0.1f, 0.1f, 1.0f };
GLfloat Light1Diffuse[]= { 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f };
GLfloat Light1Specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
GLfloat Light1Position[]= { -20.0f, 10.0f, 2.0f,0.0f };
//Licht3
GLfloat Light2Ambient[]= { 0.1f, 0.1f, 0.1f, 1.0f };
GLfloat Light2Diffuse[]= { 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
GLfloat Light2Specular[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f };
GLfloat Light2Position[]= { 20.0f, 12.0f, 2.0f, 0.0f };
/***************************************************************************************/
// Funktion fuer das Berechnen der Normalen
vertice normalize(vertice a,vertice b, vertice c)
{
vertice q;
vertice w;
vertice n1;
vertice n2;
float laenge;
q.x = a.x - b.x;
q.y = a.y - b.y;
q.z = a.z - b.z;
w.x = a.x - c.x;
w.y = a.y - c.y;
w.z = a.z - c.z;
// Kreuzprodukt berechnen
n1.x = ( q.y * w.z ) - ( q.z * w.y);
n1.y = ( q.z * w.x ) - ( q.x * w.z);
n1.z = ( q.x * w.y ) - ( q.y * w.x);
// Skalarprodukt berechnen
laenge = sqrt( ( n1.x * n1.x ) + ( n1.y * n1.y ) + ( n1.z * n1.z ) );
// Kreuzprodukt durch die Laenge Teilen
n2.x = n1.x / laenge;
n2.y = n1.y / laenge;
n2.z = n1.z / laenge;
// gebe n2 zurueck
return n2;
}
// Funktion fuer das Laden der Textur
GLuint LoadTexture( const char * filename, int width, int height )
{
unsigned char * data;
FILE * file;
// Der folgende Code liest die Raw/Bmp datei
// file oeffnen
file = fopen( filename, "rb" );
// wenn die Datei leer ist, soll die Textur auch leer sein
if ( file == NULL )
{
return 0;
}
// festlegen des Speichers fuer die Textur
data = (unsigned char *)malloc( width * height * 3 );
// In der Datei lesen
fread( data, width * height * 3, 1, file );
// Datei wieder schliessen
fclose( file );
// Generiere Textur
glGenTextures( 1, &texture );
// Textur binden
glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, texture );
// Enviroment Textur Parameter
// The parameter GL_MODULATE will blend the texture with
// whatever is underneath, setting it to GL_DECAL
// will tell the texture to replace whatever is on the object.
glTexEnvf( GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE );
// festlegen welche Textur wann benutzt wird. MIN filter = welche qualitaet gezeigt
// wird wenn man nah dran ist , MAG Filter = welche qualitaet gezeigt
// wird wenn das Objekt weiter weg ist.
// Das erste ist das schlechteste und das letzte das beste von der Qualität
// GL_NEAREST
// GL_LINEAR
// GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST
// GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR
// Mip Map Filter festlegen fuer das Enviroment
glTexParameterf( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR );
glTexParameterf( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );
// Parameter um Textur zu wiederholen.
glTexParameterf( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT );
glTexParameterf( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT );
// Generiere Textur
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
// gebe Textur Frei
free( data );
// return the texture data
return texture;
}
// aufraeumen sonst wird opengl sehr langsam und der Speicher zu voll
void FreeTexture( GLuint texture )
{
// Textur Löschen reicht aus
glDeleteTextures( 1, &texture );
}
void ausgtest()
{
vector<vertice> normals;
vector<vertice> facenormals;
vector <vertice> unnormals;
vector <int> anz_fl;
vertice temp;
temp.x=0;
temp.y=0;
temp.z=0;
int first,second,third;
for(unsigned int i = 0; i< vertices.size(); i++)
{
unnormals.push_back( temp );
normals.push_back( temp );
anz_fl.push_back (0) ;
}
for(unsigned int i = 0; i< faces.size(); i++)
{
facenormals.push_back(temp);
}
vertice fnorm;
fnorm.x=0;
fnorm.y=0;
fnorm.z=0;
vertice norm;
norm.x=0;
norm.y=0;
norm.z=0;
float laenge = 0.0;
for(unsigned int i = 0; i< faces.size();i++)
{
anz_fl[faces.a]++;
anz_fl[faces[i].b]++;
anz_fl[faces[i].c]++;
fnorm = normalize(vertices[faces[i].a],vertices[faces[i].b],vertices[faces[i].c]);
facenormals[i].x = fnorm.x;
facenormals[i].y = fnorm.y;
facenormals[i].z = fnorm.z;
}
for(unsigned int j = 0; j< faces.size(); j++)
{
first = faces[j].a;
second = faces[j].b;
third = faces[j].c;
unnormals[first].x += facenormals[j].x;
unnormals[first].y += facenormals[j].y;
unnormals[first].z += facenormals[j].z;
unnormals[second].x += facenormals[j].x;
unnormals[second].y += facenormals[j].y;
unnormals[second].z += facenormals[j].z;
unnormals[third].x += facenormals[j].x;
unnormals[third].y += facenormals[j].y;
unnormals[third].z += facenormals[j].z;
}
for(unsigned int i = 0; i< vertices.size();i++)
{
norm.x = unnormals[i].x / anz_fl[i];
norm.y = unnormals[i].y / anz_fl[i];
norm.z = unnormals[i].z / anz_fl[i];
laenge = sqrt( ( norm.x * norm.x ) + ( norm.y * norm.y ) + ( norm.z * norm.z ) );
normals[i].x = norm.x / laenge;
normals[i].y = norm.y / laenge;
normals[i].z = norm.z / laenge;
glNormal3f( normals[i].x, normals[i].y, normals[i].z );
}
// Normalen und Textur Koordinaten festlegen
for(unsigned int k=0;k<faces.size();k++)
{
glNormal3f(normals[faces[k].a].x, normals[faces[k].a].y, normals[faces[k].a].z );
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
glVertex3f( vertices[faces[k].a].x, vertices[faces[k].a].y, vertices[faces[k].a].z );
glNormal3f(normals[faces[k].b].x, normals[faces[k].b].y, normals[faces[k].b].z );
glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
glVertex3f( vertices[faces[k].b].x, vertices[faces[k].b].y, vertices[faces[k].b].z );
glNormal3f(normals[faces[k].c].x, normals[faces[k].c].y, normals[faces[k].c].z );
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
glVertex3f( vertices[faces[k].c].x, vertices[faces[k].c].y, vertices[faces[k].c].z );
}
}
// Funktion fuer das Laden von Obj Dateien
void loadFile( char* filename )
{
// Leere faces und vertices
faces.clear();
vertices.clear();
// Lade datei
ifstream file( filename );
// falls keine Datei vorhanden beende
if (!file)
{
cout << "Keine Obj Datei vorhanden! Bitte beenden (esc) und Textur Datei \n in den Ordner einfügen.";
system( "PAUSE" );
}
// festlegen der variable line
string line;
// while schleife fuer das auslesen jeder Zeile
while ( getline( file, line) )
{
// variablen deklarieren
int a,b,c;
vertice v;
face f;
// if Abfragen fuer jede Zeile
if ( sscanf( line.c_str(), "v %f %f %f", &(v.x), &(v.y), &(v.z) ) )
{
vertices.push_back( v );
}
if (sscanf( line.c_str(), "f %i %i %i", &a, &b, &c ) )
{
a--; b--; c--;
f.a = a;
f.b = b;
f.c = c;
faces.push_back( f );
}
}
// fuer die Berechnung der Normalen der Datei
//ausgabe();
ausgtest();
return;
}
void init( void )
{
// aktiviere Textur Mapping
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
// Hintergrundfarbe auf schwarz setzen
glClearColor( 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 );
// Render Model festlegen
glShadeModel( GL_SMOOTH );
glEnable(GL_AUTO_NORMAL);
glEnable(GL_NORMALIZE);
// Schreibe die Liste fuer das erste objekt
objModel = glGenLists(2);
glNewList( objModel, GL_COMPILE );
glBegin( GL_TRIANGLES );
loadFile( "cow-nonormals.obj");
glEnd();
glEndList();
// schreibe die liste fuer das zweite objekt
objModel2 = glGenLists(2);
glNewList( objModel2, GL_COMPILE );
glBegin( GL_TRIANGLES );
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
loadFile( "affe2.obj");
glEnd();
glEndList();
// Licht 1 mit parametern
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, Light0Ambient);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, Light0Diffuse);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, Light0Specular);
// Licht 2
glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, Light1Ambient);
glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, Light1Diffuse);
glLightfv(GL_LIGHT1, GL_SPECULAR, Light1Specular);
// Licht 3
glLightfv(GL_LIGHT2, GL_AMBIENT, Light2Ambient);
glLightfv(GL_LIGHT2, GL_DIFFUSE, Light2Diffuse);
glLightfv(GL_LIGHT2, GL_SPECULAR, Light2Specular);
// aktiviere das Licht berechnung
glEnable( GL_LIGHTING );
// aktiviere das Licht
glEnable(GL_LIGHT0);
glEnable(GL_LIGHT1);
glEnable(GL_LIGHT2);
// aktiviere Materialfarbe
glEnable( GL_COLOR_MATERIAL );
glColorMaterial ( GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE );
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
}
// Funktion fuer die Kamera
void camera (void)
{
//rotiere die Kamera um die x-Achse (links, Rechts)
glRotatef(xrot,1.0,0.0,0.0);
//rotiere die Kamera um die y-Achse (oben, unten)
glRotatef(yrot,0.0,1.0,0.0);
//bringe die Kamera auf die Position
glTranslated(-xpos,-ypos,-zpos);
}
// Funktion fuer das Rendern der Objekte
void display(void)
{
//leeren des Farbbuffers und des tiefen buffers
glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );
// Tiefentest aktivieren
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
// Matrix leeren
glLoadIdentity( );
// Kamera aktivieren
camera();
// Kamera Positionen
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION,Light0Position);
glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION,Light1Position);
glLightfv(GL_LIGHT2, GL_POSITION,Light2Position);
// Liste mit dem Objekt 1 aufrufen
glCallList( objModel );
glTranslatef(7,0,0);
// abfrage fuer die Textur aktivierung
if(textur2 == true)
{
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
}
else
{
glDisable(GL_TEXTURE_2D);
}
// Liste mit dem Objekt 2 aufrufen
glCallList( objModel2 );
if(textur1 == true)
{
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
}
else
{
glDisable(GL_TEXTURE_2D);
}
// Glut Buffer einschalten
glutSwapBuffers( );
}
void reshape( int w, int h )
{
// setzt den viewport auf die groeße des fensters
glViewport( 0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h );
// Projektionsmatrix aufrufen
glMatrixMode( GL_PROJECTION );
glLoadIdentity( );
// Set the Field of view angle (in degrees), the aspect ratio of our window,
//and the new and far planes
gluPerspective(60, (GLfloat)w / (GLfloat)h, 1.0, 100.0);
// zurueck zur modelview matrix
glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
}
void keyboard( unsigned char key, int x, int y )
{
// Status der Taste auf gedrueckt stellen
keyStates[key] = true;
// Q kameraauge nach oben
if (key=='q' || key=='Q')
{
xrot += 1;
if (xrot >360) xrot -= 360;
}
// Kameraauge nach unten
if (key=='e' || key=='E')
{
xrot -= 1;
if (xrot < -360) xrot += 360;
}
// W = vorwaerts
if (key=='w' || key=='W')
{
float xrotrad, yrotrad;
yrotrad = (yrot / 180 * 3.141592654f);
xrotrad = (xrot / 180 * 3.141592654f);
xpos += float(sin(yrotrad)) ;
zpos -= float(cos(yrotrad)) ;
ypos -= float(sin(xrotrad)) ;
}
// s = rueckwaerts
if (key=='s' || key=='S')
{
float xrotrad, yrotrad;
yrotrad = (yrot / 180 * 3.141592654f);
xrotrad = (xrot / 180 * 3.141592654f);
xpos -= float(sin(yrotrad));
zpos += float(cos(yrotrad)) ;
ypos += float(sin(xrotrad));
}
// d = nach links
if (key=='d' || key=='D')
{
float yrotrad;
yrotrad = (yrot / 180 * 3.141592654f);
xpos += float(cos(yrotrad)) * 0.2;
zpos += float(sin(yrotrad)) * 0.2;
}
// a = nach rechts
if (key=='a' || key=='A')
{
float yrotrad;
yrotrad = (yrot / 180 * 3.141592654f);
xpos -= float(cos(yrotrad)) * 0.2;
zpos -= float(sin(yrotrad)) * 0.2;
}
// Licht 1 an
if( key=='1' )
{
glEnable( GL_LIGHT0 );
glutPostRedisplay();
}
//Licht 1 aus
if( key=='2' )
{
glDisable( GL_LIGHT0 );
glutPostRedisplay();
}
// Licht 2 an
if( key=='3' )
{
glEnable( GL_LIGHT1 );
glutPostRedisplay();
}
// Licht 2 aus
if( key=='4' )
{
glDisable( GL_LIGHT1 );
glutPostRedisplay();
}
// Licht 3 an
if( key=='5' )
{
glEnable( GL_LIGHT2 );
glutPostRedisplay();
}
//Licht 3 aus
if( key=='6' )
{
glDisable( GL_LIGHT2 );
glutPostRedisplay();
}
// esc = beenden
if (key==27)
{
glutLeaveGameMode();
exit(0);
}
}
// Funktion fuer das loslassen der Taste
void keyRelease( unsigned char key, int x, int y )
{
keyStates[key] = false; // Set the state of the current key to not pressed
}
// Funktion fuer eine Textausgabe
void textausgabe()
{
cout<<"W/S --> Vor/Zurueck "<<endl;
cout<<"A/D --> drehen "<<endl;
cout<<"R/F --> Textur Objekt 1 an/aus "<<endl;
cout<<"C/V --> Textur Objekt 2 an/aus "<<endl;
cout<<"T/G --> Licht 1 an/aus "<<endl;
cout<<"Z/H --> Licht 2 an/aus "<<endl;
cout<<"U/J --> Licht 3 an/aus "<<endl;
cout<<"esc --> Beenden "<<endl;
}
// Funktion fuer das Bewegen der Maus
void mouseMovement(int x, int y)
{
// check the difference between the current x and the last x position
int diffx=x-lastx;
// check the difference between the current y and the last y position
int diffy=y-lasty;
// set lastx to the current x position
lastx=x;
// set lasty to the current y position
lasty=y;
// set the xrot to xrot with the addition of the difference in the y position
xrot += (float) diffy;
// set the xrot to yrot with the addition of the difference in the x position
yrot += (float) diffx;
}
// Main
int main( int argc, char** argv )
{
// OpenGL initialisiern
glutInit( &argc, argv );
// Fenstermodus setzen
glutInitDisplayMode( GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH );
/*
// Einstellungen fuer den Vollbild Modus
glutGameModeString( "1024×768:32@75" );
// Enter den Fullscreen Modus
glutEnterGameMode();
*/
// Fenstergroesse festlegen
glutInitWindowSize( 500, 500 );
// Fensterposition festlegen
glutInitWindowPosition( 100, 100 );
// erstelle das Fenster
glutCreateWindow( argv[0] );
// Funktion init() aufrufen
init( );
// OpenGL Display Funktion, fuer das rendern
glutDisplayFunc( display );
glutIdleFunc( display );
// Funktion fuer das Rendern
glutReshapeFunc( reshape );
// Funktion fuer die Maus bewegung
glutPassiveMotionFunc(mouseMovement);
// Funktion fuer die Tasten, und das loslassen
glutKeyboardFunc( keyboard );
glutKeyboardUpFunc( keyRelease );
// Funktion fuer die Textausgabe
textausgabe();
// Textur laden
texture = LoadTexture( "terr.bmp" , 256, 256);
// Hauptschleife aufrufen damit OpenGL nicht beendet wird
glutMainLoop( );
// löschen der Textur
FreeTexture( texture );
return 0;
}[/c]
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