OpenGL三维模型+常见错误

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一、OpenGL导入三维模型

1.期末的图形学作业要做三维机器人，要求：可以转换视角；光照；机器人可以移动（局部运动）；
2.查看资料后发现，发现大部分都是采用画出机器人各部分（几何图形，正方形长方形圆柱体）后组装的方式，我采用导入现有模型（三维模型）的方式，这样的模型比我自己画出的模型更美观和好看，
3.之后再给机器人贴纹理，渲染环境，设置光照等，设置键盘响应函数移动机器人，使机器人身体运动，旋转观察机器人
4.总结：最终实现了能够立体观察机器人，机器人能够运动（左右上下移动），旋转，放大缩小机器人。
但没有实现机器人的局部运动，比如只是机器人的手动或者脚动，机器人的纹理也没有贴（纹理部分自己没有学习，有空有心情再学，专门挑了一个不需要贴纹理的机器人）

二、实现步骤
方式一：使用deep exploration软件
1.先寻找一个obj模型，使用deep exploration将模型转换成cpp文件
2.将obj模型的cpp文件导入VS中，或者将cpp文件内容粘贴在VS中的项目中
3.deep exploration将模型转换成的cpp文件，是使用显示列表将模型画出来，显示列表存储了模型的顶点数据，光照材质等内容
4.在cpp文件中添加如下代码内容


#include <gl/glaux.h>
#include <gl/glu.h>
#include <GL/glut.h>
#include<iostream>
#include<string>
#include<iomanip>
using namespace std;
#include "math.h"
#include <stdio.h>int flag = 1;
double front_Point_x, front_Point_y, front_Point_z;
double pos_Up[3], pos_Down[3], pos_Motion[3];
double viewmatrix[16], modelviewmatrix[16];
#define GLUT_MIDDLE_UP_BUTTON 0x0003
#define GLUT_MIDDLE_DOWN_BUTTON 0x0004
float PI = 3.141592654;
int listnum;//导入变量
GLfloat xangle = 0.0;
GLfloat yangle = 0.0;
GLfloat oDistance = 5.0;
int cacheX = 0;
int cacheY = 0;
int xSpeed = 1;
int ySpeed = 1;
BOOL light = true; // 光源的开/关
BOOL lp = true; // L键按下了么?
GLfloat LightAmbient[] = { 0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f }; //环境光参数
GLfloat LightDiffuse[] = { 0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f }; // 漫射光参数，不要全设置为0
GLfloat LightPosition[] = { 0.0f, 0.0f, 2.0f, 1.0f }; // 光源位置static GLfloat angle = 0.0;
static GLfloat movex = 0.0;
static GLfloat movey = 0.0;
static GLfloat len = 15.0;
static GLint x = 0.0, y = 0.0, z = 0.0;/*
该部分是cpp文件内容
*//*绘制*/
void motion(int x, int y) //鼠标响应事件
{if (x > cacheX){yangle = yangle - xSpeed;}if (x < cacheX){yangle = yangle + xSpeed;}if (y > cacheY){xangle = xangle + ySpeed;}if (y < cacheY){xangle = xangle - ySpeed;}glutPostRedisplay();cacheX = x;cacheY = y;
}
/*
void setView() //设置观察角度
{glRotatef(10, 1.0, 0.0, 0.0);   //设置opengl中绘制实体的自转方式，即物体如何旋转glRotatef(22, 0.0, 1.0, 0.0);glTranslatef(-20.5, -10.0, -55.0);/*沿X轴正方向平移x个单位(x是有符号数)沿Y轴正方向平移y个单位(y是有符号数)沿Z轴正方向平移z个单位(z是有符号数)glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, viewmatrix);
}
*/
void SetRC() //设置渲染
{glEnable(GL_LINE_SMOOTH);glEnable(GL_BLEND);glShadeModel(GL_SMOOTH);/*设置着色模式，解决实心图形内部空间颜色填充，平滑着色*/glFrontFace(GL_CW);glEnable(GL_LINE_SMOOTH);glEnable(GL_BLEND);glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);/*设置颜色混合，透明度叠加*/glHint(GL_LINE_SMOOTH, GL_NICEST);    /* 设置反面为边缘绘制方式*/glEnable(GL_DEPTH_TEST);//glPolygonMode(GL_BACK, GL_FILL);     // 设置模型背面为实体//glPolygonMode(GL_BACK, GL_LINE);/*glPolygonMode(GL_FRONT, GL_FILL);           // 设置正面为填充方式glPolygonMode(GL_BACK, GL_LINE);            // 设置反面为边缘绘制方式glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_POINT); // 设置两面均为顶点绘制方式*/glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
}void renderWorld() //模拟场景
{glFrontFace(GL_CCW);     //逆时针表示正面//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);        设置多边形的正面和背面为实体，填充//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);       // 设置多边形的正面和背面为线性，不填充float oXhudu = PI / (180 / xangle); //沿着X轴旋转的角度float oYhudu = PI / (180 / yangle); //沿着Y轴旋转的角度//设置场景坐标GLfloat btm = oDistance * cos(oXhudu);GLfloat vpY = oDistance * sin(oXhudu);GLfloat vpX = btm * sin(oYhudu);GLfloat vpZ = btm * cos(oYhudu);if (fabs(xangle) < 90.0){gluLookAt(vpX, vpY, vpZ, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);  //观察}else{if (fabs(xangle) >= 270.0){if (fabs(xangle) >= 360.0){xangle = 0.0;}gluLookAt(vpX, vpY, vpZ, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);}else{gluLookAt(vpX, vpY, vpZ, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0);}}if (fabs(yangle) >= 360.0){yangle = 0;}//绘制场景坐标轴/*glLineWidth(1);glBegin(GL_LINES);glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);glVertex3f(200, 0, 0);glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);glVertex3f(0.0, 200, 0.0);glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);glVertex3f(0.0, 0.0, 0.0);glVertex3f(0.0, 0.0, 200.0);glEnd();*/glColor3f(0.863, 0.863, 0.863);    //机器人的颜色glEnable(GL_LIGHTING);        //启用颜色混合glEnable(GL_LIGHT0);glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, modelviewmatrix);   //坐标变换glCallList(listnum);   // 执行显示列表
}//向上平移
void moveup()
{movey += 2.0;if (movey > 100.0)movey = 0.0;glutPostRedisplay();
}
//向下平移
void movedown()
{movey -= 2.0;if (movey < -100.0)movey = 0.0;glutPostRedisplay();
}
//向左平移
void moveleft()
{movex -= 2.0;if (movex < -100.0)movex = 0.0;glutPostRedisplay();
}
//向右平移
void moveright()
{movex += 2.0;if (movex > 100.0)movex = 0.0;glutPostRedisplay();
}
//放大
void zoom()
{len += 0.02;if (len > 20.0)len = 10.0;glutPostRedisplay();    /*glutPostRedisplay 标记当前窗口需要重新绘制*/
}
//收缩
void shrink()
{len -= 0.02;if (len < 1.0)len = 10.0;glutPostRedisplay();
}
//沿x轴旋转
void rotatex()
{z = 0.0;x = 1.0;y = 0.0;angle += 1.0;if (angle >= 360.0)angle = 0.0;glutPostRedisplay();
}
//沿y轴旋转
void rotatey()
{z = 0.0;y = 1.0;x = 0.0;angle += 5.0;if (angle >= 360.0)angle = 0.0;glutPostRedisplay();
}
//沿z轴旋转
void rotatez()
{z = 1.0;x = 0.0;y = 0.0;angle += 1.0;if (angle >= 360.0)angle = 0.0;glutPostRedisplay();
}
//沿xy轴旋转
void rotatexy()
{z = 0.0;y = 1.0;x = 1.0;angle += 1.0;if (angle >= 360.0)angle = 0.0;glutPostRedisplay();
}
//沿yz轴旋转
void rotateyz()
{z = 1.0;y = 1.0;x = 0.0;angle += 1.0;if (angle >= 360.0)angle = 0.0;glutPostRedisplay();
}
//沿xz轴旋转
void rotatexz()
{z = 1.0;y = 0.0;x = 1.0;angle += 1.0;if (angle >= 360.0)angle = 0.0;glutPostRedisplay();
}
//沿xyz轴旋转
void rotatexyz()
{z = 1.0;y = 1.0;x = 1.0;angle += 1.0;if (angle >= 360.0)angle = 0.0;glutPostRedisplay();
}void changeLine() {glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);       // 设置多边形的正面和背面为线性，不填充}
void changemodle() {glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);       // 设置多边形的正面和背面为实体，填充}//定义键位
void specialKeyFunc(int key, int x, int y)
{switch (key){case GLUT_KEY_UP:moveup();break;case GLUT_KEY_DOWN:movedown();break;case GLUT_KEY_LEFT:moveleft();break;case GLUT_KEY_RIGHT:moveright();break;case GLUT_KEY_F1:zoom();break;case GLUT_KEY_F2:shrink();break;case GLUT_KEY_F3:rotatex();         //沿x轴旋转break;case GLUT_KEY_F4:rotatey();break;case GLUT_KEY_F5:rotatez();break;case GLUT_KEY_F6:rotatexy();break;case GLUT_KEY_F7:rotateyz();break;case GLUT_KEY_F8:rotatexz();break;case GLUT_KEY_F9:rotatexyz();break;case GLUT_KEY_F10:changeLine();break;case GLUT_KEY_F11:changemodle();break;default:break;}
}static void init()
{glClearColor(0.1f, 0.1f, 0.1f, 1.0f);   //设置窗体颜色}void Display(void)
{glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);glPushMatrix();glTranslatef(movex, movey, 0.0);  //平移函数glScalef(9 * len, 9 * len, len);  //缩放函数glRotatef(angle, x, y, z);      //绘制实体的自转方式，即物体如何旋转renderWorld();glPopMatrix();glutSwapBuffers();  //该函数的功能是交换两个缓冲区指针，实现双缓冲
}void Reshape(int w, int h) //重新绘制场景
{GLfloat nRange = 100.0f;glViewport(0, 0, w, h);//表示这个视口矩形的宽度和高度，根据窗口的实时变化重绘窗口。glMatrixMode(GL_PROJECTION);/*glMatrixMode()函数的参数，这个函数其实就是对接下来要做什么进行一下声明，也就是在要做下一步之前告诉计算机我要对“什么”进行操作了，这个“什么”在glMatrixMode的“()”里的选项(参数)有3种模式: GL_PROJECTION 投影, GL_MODELVIEW 模型视图, GL_TEXTURE 纹理.*/glLoadIdentity();if (w <= h)  //建立裁剪区域（左右下上近远）{glOrtho(-nRange, nRange, -nRange * h / w, nRange*h / w, -100, 100);/*glOrtho(left, right, bottom, top, near, far)， left表示视景体左面的坐标，right表示右面的坐标，bottom表示下面的，top表示上面的。*/}else{glOrtho(-nRange * w / h, nRange*w / h, -nRange, nRange, -100, 100);}glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();
}void mouse(int btn, int state, int x, int y)
{if (btn == GLUT_RIGHT_BUTTON){if (state == GLUT_DOWN){if (light){glDisable(GL_LIGHT1); // 启用光源light = !light;}else{glEnable(GL_LIGHT1);light = !light;}}}glutPostRedisplay();//重新加载}//菜单
void menu() {cout << "-------------------------菜单-----------------------------------" << endl;cout << "----------------按住方向键左即向左运动------------------------" << endl;cout << "----------------按住方向键右即向右运动------------------------" << endl;cout << "----------------按住方向键上即向上运动------------------------" << endl;cout << "----------------按住方向键下即向下运动------------------------" << endl;cout << "----------------按住鼠标拖动即旋转----------------------------" << endl;cout << "----------------按住F1放大------------------------------------" << endl;cout << "----------------按住F2缩小------------------------------------" << endl;cout << "----------------按住F3绕x轴旋转------------------------------" << endl;cout << "----------------按住F4绕y轴旋转------------------------------" << endl;cout << "----------------按住F5绕z轴旋转------------------------------" << endl;cout << "----------------按住F6绕xy轴旋转------------------------------" << endl;cout << "----------------按住F7绕yz轴旋转------------------------------" << endl;cout << "----------------按住F8绕xz轴旋转------------------------------" << endl;cout << "----------------按住F9绕xyz轴旋转------------------------------" << endl;cout << "----------------按住F10后点击模型，变为线框图-----------------" << endl;cout << "----------------按住F11后点击模型，填充模型--------------------" << endl;}int main(int argc, char *argv[]) //主函数
{glutInit(&argc, argv);menu();   //打印控制台菜单glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);//定义窗口的显示模式，使用RGB染色的模式，双缓冲模式glutInitWindowPosition(10, 10);glutInitWindowSize(800, 800);glutCreateWindow("丑不拉几的机器人");glLightfv(GL_LIGHT1, GL_AMBIENT, LightAmbient); // 设置环境光glLightfv(GL_LIGHT1, GL_DIFFUSE, LightDiffuse); // 设置漫射光glLightfv(GL_LIGHT1, GL_POSITION, LightPosition); // 光源位置glEnable(GL_LIGHT1); // 启用光源init();listnum = Gen3DObjectList();  //glutDisplayFunc(&Display);glutReshapeFunc(&Reshape);glutSpecialFunc(specialKeyFunc);   //键盘响应SetRC();glutMouseFunc(mouse);glutMotionFunc(&motion);glutMainLoop();return 0;
}

5.cpp文件部分内容：

struct sample_MATERIAL
{GLfloat ambient[3];       //环境光颜色GLfloat diffuse[3];       //漫反射光GLfloat specular[3];      //镜面反射光GLfloat emission[3];      //自体发光的物体GLfloat alpha;            //描述物体在给定像素的不透明度GLfloat phExp;int texture;            //纹理
};
//材质结构体变量
static sample_MATERIAL materials[13] = {};
//存储所有顶点坐标
static GLfloat vertices[35125][3] = {};
存储所有法向量
static GLfloat normals[40950][3] = {};
存储所有纹理坐标
static GLfloat textures[10110][2] = {};
//材质索引,用于获取材质模型
static int material_ref[510][2] = {};
//使用OpenGL命令无定义（三角）面的颜色
void MyMaterial(GLenum mode, GLfloat * f, GLfloat alpha)
{}//根据模式选择材质结构体的相应变量
void SelectMaterial(int i)
{};
//显示列表
GLint Gen3DObjectList()
{int i;int j;GLint lid = glGenLists(1);    //1个空显示列表，生成显示类表int mcount = 0;int mindex = 0;glNewList(lid, GL_COMPILE);         //创建显示列表glBegin(GL_TRIANGLES);                //开始绘图//每3分坐标相连接for (i = 0; i < sizeof(face_indicies) / sizeof(face_indicies[0]); i++){if (!mcount){SelectMaterial(material_ref[mindex][0]);mcount = material_ref[mindex][1];mindex++;}mcount--;for (j = 0; j < 3; j++){//载入纹理、法线、顶点向量int vi = face_indicies[i][j];int ni = face_indicies[i][j + 3];//Normal indexint ti = face_indicies[i][j + 6];//Texture indexglNormal3f(normals[ni][0], normals[ni][1], normals[ni][2]);glTexCoord2f(textures[ti][0], textures[ti][1]);glVertex3f(vertices[vi][0], vertices[vi][1], vertices[vi][2]);}}glEnd();          //绘图结束glEndList();         //结束显示列表return lid;
};

6.运行结果
1）控制台菜单

2）机器人

3）机器人

4）按F10后点击模型，转换为线框图，按F11后点击模型，转换为实心形态

方式二：使用view 3DS软件
1.使用VIEW3DS软件将三维模型的MAX文件转换为gl文件和.h文件
2.其他内容和使用deep exploration软件一样，只是需要将gl文件和.h文件放在VS项目下，并在cpp文件中添加头文件#include"Robot.h" /*Robot.h文件是模型转换后的文件*/
在主函数中载入模型部分代码：
Robot robot; listnum = GL3DS_initialize_Robot(); //载入Robot

3.运行效果：

三、错误提示

1.VS2017利用fopen和fscanf读取文件时出现以下错误信息：
C4996 ‘fopen’: This function or variable may be unsafe. Consider using fopen_s instead. To disable deprecation, use _CRT_SECURE_NO_WARNINGS. See online help for details.

解决办法：
项目——属性——C/C++——预处理器——预处理器定义——右侧下拉框中“编辑”——在第一个编辑框中添加_CRT_SECURE_NO_WARNINGS——大功告成

2.在vs中char类型的实参与LPCWSTR类型的形参类型不兼容怎么解决；
“char *” 类型的实参与 “LPCTSTR” 类型的形参不兼容
解决办法：
在项目 - 属性 - 常规中把字符集修改为“未设置”即可。

能将参数 1 从“const char [11]”转换为“LPCWSTR”

解决方法：
选中项目，然后点击属性——>配置属性——>常规——>项目默认值——>字符集，选为“使用多字节字符集"

3.复制粘贴代码时，可能出现错误，但找不到原因，比如提示main函数错误，
可以换一下粘贴的顺序，先粘贴main函数和头文件部分，在粘贴函数其他部分

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