Научиться работать с поверхностями Безье в трехмерном пространстве: выводить и манипулировать (создание интерактивной программы) ими с использованием OpenGL.

Введение.

Поверхности Безье - это один из способов визуализации гладких поверхностей.

Рис.1. Поверхность Безье.

Если у нас есть совокупность точек (прямоугольная сетка) в пространстве, то можно построить гладкую поверхность, которая будет "повторять" многогранную поверхность (Рис.1.)

Рис.2. Зеленые точки - это контрольные точки, по которым строится поверхность. Желтые линии их соединяют. Сетка белого цвета - это аппроксимирующая сетка поверхности Безье.

Обязательная часть:

• Нужно создать одну поверхность Безье, заданную как минимум 16-ю контрольными точками, используя функции из библиотеки GL (glMap2[fd], glMapGrid2[fd], glEvalMesh2). За сложность и оригинальность поверхности будут добавляться баллы. За неинтересную поверхность быллы могут вычитаться. Источник света присутствует.

  Для лучшего понимания, можно изучить программу, использующую поверхности Безье.

• Реализовать возможность передвижения (вращения) поверхности для того, чтобы можно было изучить ее со всех сторон. Два способа реализации:

  интерактивный (используя мышку)

  перемещение зависит от положения мышки (например, вражение вокруг моментальной оси). Не допускается использование возможностей трехкнопочной мышки.

  В этом случае можно воспользоваться модулем trackball (исходники trackball.c trackball.h), самостоятельно изучив его. Он позволяет интуитивно-понятно управлять вращением объекта.

  Еще один из возможных способов реализации - это использование специальной панели.

  

  Рис.3. Пример панели управления.

  Если кликать мышкой на левую/правую половину панели, то перемещение (вращение) происходит в положительную/отрицательную сторону. Чем дальше от центра тем быстрее.

  неинтерактивный - перемещение и вращение по заранее заданным траекториям

  Не требуется вмешательства пользователя. При этом объект должен хорошо просматриваться со всех сторон!

• Приветствуется реализация перемещения опорных точек с помощью средств GL. Возможность перемещать вдоль оси x, y, z.

  Сначала надо дать возможность пользователю выбрать точку. Потом ее переместить. Для выбора точки нужно воспользоваться возможностями GL и GLU по "захвату" части сцены. Описание нужных функций:

  1. подробные инструкции, как делать "захват".
  2. описание нужных функций из библиотеки GL на сайте sgi.com
  3. функция gluPickMatrix - необходима для определения области действия "захвата".
  4. пример программы использующей "захват".

  Учтите! В режиме выбора точки ("захвата" части сцены) не выводите на экран поверхность, так как это будет сильно тормозить "захват".

  
  

• Данные о поверхности считываются из файла формата *.pnp. При этом сама поверхность отображается в центре сцены, и ее размер должен быть приемлемым. Приветствуется сохранение измененной поверхности в файл.

  Описание формата *.pnp

  
  

• Дополнительно можно реализовать NURBS (Non-uniform Rational B-spline - неравномерный рациональный В-сплайн) используя возможности библиотек GLU.

  Пример программы по построению NURBS поверхности можно взять с сайта sgi.com.

• Простейший вариант программы без интерактивного манипулирования : 5 баллов
• Простейший вариант программы c интерактивным манипулированием : 7 баллов (+ дополнительные баллы за удобство)
• Перемещение опорных точек : +5 балла
• Считывание из файла : +3 балла
• Реализация NURBS : +3 балла

Дополнительные баллы можно получить за необычные решения, эстетичность и т.п.

• Описание возможностей OpenGL по построению поверхностей Безье и NURBS.

• Описание библиотек GL и GLU.

• David F.Rogers, J. Alan Adams, "Mathematical elements for computer graphics", McGraw-Hill, pp. 207-375, 1990.

  Книжка в этом году была издана на русском языке. Если вы желаете ее приобрести, обращайтесь в Лабораторию Компьютерной Графики.

• Шикин Е.В., Плис А.И., "Кривые и поверхности на экране компьютера", Москва "Диалог-МИФИ", 1996.

• Foley J.D., van Dam., Feiner S.K., Hugues J.F., "Computer graphics. Principles and practice", Addison-Wesley Pub. Com., 1991.

Оформление задания ничем не отличается от предыдущих ( см. FAQ)
Архив должен содержать readme.txt файл в специальном формате.

Примечание: нет необходимости присылать файлы glut32.dll, glu32.dll

Работа высылается по адресу: assign5@graphics.cs.msu.su

На главную	Наверх