2023年5月31日 星期三

 Week16


根據老師的步驟一步一步來做出期末作品https://github.com/jsyeh/2023graphicsa/commit/4f9831a3c5590b4831f986518546e733110210f7

https://github.com/jsyeh/2023graphicsa/tree/main/week16_all

**記得去下載openCV、還有趣專案檔裏加入魔咒、freeglut.dll、還有改路徑

前面一到三步、程式環境、點線面顏色、移動/旋轉/縮放與矩陣(Matrix)

第四步、階層性關節轉動(T-R-T)、做出機器人

第九步、開始讓機器人做出移動動作(通過不停用TRT,來調整每個關節

第十二步、做動畫

第十三步、增加按鍵功能和存檔功能、讀檔功能

#include <stdio.h>

#include <opencv/highgui.h> ///使用 OpenCV 2.1 比較簡單, 只要用 High GUI 即可

#include <opencv/cv.h>

#include <GL/glut.h>

#include "glm.h"

GLMmodel * head = NULL;

GLMmodel * body = NULL; ///GLMmodel * gundam = NULL;

GLMmodel * arm1 = NULL;

GLMmodel * arm2 = NULL;

int myTexture(char * filename)

{

    IplImage * img = cvLoadImage(filename); ///OpenCV讀圖

    cvCvtColor(img,img, CV_BGR2RGB); ///OpenCV轉色彩 (需要cv.h)

    glEnable(GL_TEXTURE_2D); ///1. 開啟貼圖功能

    GLuint id; ///準備一個 unsigned int 整數, 叫 貼圖ID

    glGenTextures(1, &id); /// 產生Generate 貼圖ID

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, id); ///綁定bind 貼圖ID

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); /// 貼圖參數, 超過包裝的範圖T, 就重覆貼圖

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT); /// 貼圖參數, 超過包裝的範圖S, 就重覆貼圖

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST); /// 貼圖參數, 放大時的內插, 用最近點

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); /// 貼圖參數, 縮小時的內插, 用最近點

    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, img->width, img->height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, img->imageData);

    return id;

}

FILE * fin = NULL;

FILE * fout = NULL;

float teapotX=0, teapotY=0, oldX=0, oldY=0;  ///有不同

float angle[20]={}, angle2[20]={};

float OldAngle[20]={}, NewAngle[20]={};

float OldAngle2[20]={}, NewAngle2[20]={};

int ID=0; ///0:head, 1,2:left, 3,4:right hand, 5,6,7:left leg, 8,9,10:right leg

void timer(int t) {

    printf("t:%d\n", t);

    glutTimerFunc(20, timer, t+1);

    if(t%50==0){ ///新的開始,要讀新的動作

        if(fin==NULL) fin = fopen("motion.txt", "r");

        for(int i=0; i<20; i++){

            OldAngle[i] = NewAngle[i];

            OldAngle2[i] = NewAngle2[i];

            fscanf(fin, "%f", &NewAngle[i] );

            fscanf(fin, "%f", &NewAngle2[i] );

        }

    }

    float alpha = (t%50) / 50.0;

    for(int i=0; i<20; i++){

        angle[i] = alpha * NewAngle[i] + (1-alpha) * OldAngle[i];

        angle2[i] = alpha * NewAngle2[i] + (1-alpha) * OldAngle2[i];

    }

    glutPostRedisplay();

}

void keyboard(unsigned char key, int x, int y) {

    if(key=='0') ID=0;

    if(key=='1') ID=1;

    if(key=='2') ID=2;

    if(key=='3') ID=3;

    if(key=='4') ID=4;

    if(key=='5') ID=5;

    if(key=='6') ID=6;

    if(key=='7') ID=7;

    if(key=='8') ID=8;

    if(key=='9') ID=9;

    if(key=='s'){ ///save 三選一: save, read, play (重開)

        if(fout==NULL) fout = fopen("motion.txt", "w");

        for(int i=0; i<20; i++){

            fprintf(fout, "%.2f ", angle[i] );

            fprintf(fout, "%.2f ", angle2[i] );

        }

        fprintf(fout, "\n");

        printf("你寫了1行\n");

    }

    if(key=='r'){ ///read 三選一: save, read, play (重開)

        if(fin==NULL) fin = fopen("motion.txt", "r");

        for(int i=0; i<20; i++){

            fscanf(fin, "%f", &angle[i] );

            fscanf(fin, "%f", &angle2[i] );

        }

        glutPostRedisplay();

    }

    if(key=='p'){ ///play 三選一: save, read, play (重開)

        glutTimerFunc(0, timer, 0);

    }

}

void mouse(int button, int state, int x, int y) {

    oldX = x;

    oldY = y;

}


void motion(int x, int y) {

    teapotX += (x - oldX)/10.0; ///有不同

    teapotY += (oldY - y)/10.0; ///有不同

    angle[ID] += x - oldX;

    angle2[ID] += y - oldY; ///有不同

    oldX = x;

    oldY = y; ///有不同

    printf("glTranslatef(%.3f , %.3f , 0 );\n", teapotX, teapotY);

    glutPostRedisplay();

}

void display() {

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glPushMatrix();

    glPushMatrix();

        glColor3f(1,1,1);

        ///glTranslatef(0.3,-0.3,0);

        glScalef(0.2, 0.2, 0.2);

        glPushMatrix();

        glTranslatef(-1.600 , +2.600 , 0 );

        glRotatef(angle[3], 0, 1, 0);

        glRotatef(angle[3], 1, 0, 0);

        glRotatef(angle[3], 0, 0, 1);

        glTranslatef(1.600 , -2.600 , 0 );

        ///glTranslatef(teapotX, teapotY, 0);

        glmDraw(body, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);

        glPopMatrix();

        glPushMatrix();

            glTranslatef(-1.600 , +2.100 , 0 );

            glRotatef(angle[0], 0, 1, 0);

            glRotatef(angle2[0], 1, 0, 0);

            glTranslatef(1.600 , -2.100 , 0 );

            ///glTranslatef(teapotX, teapotY, 0);

            glmDraw(head, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);

        glPopMatrix();


        glPushMatrix();

            glTranslatef(-2.100 , +1.900 , 0 );

            glRotatef(angle[1], 0, 1, 0);

            glRotatef(angle2[1], 1, 0, 0);

            glTranslatef(2.100 , -1.900 , 0 );

            ///glTranslatef(teapotX, teapotY, 0);

            glmDraw(arm1, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);

        glPopMatrix();

        glPushMatrix();

            glTranslatef(2.100 , -1.900 , 0 );

            glRotatef(angle[2], 0, 1, 0);

            glRotatef(angle2[2], 1, 0, 0);

            glTranslatef(-2.100 , +1.900 , 0 );

            ///glTranslatef(teapotX, teapotY, 0);

            glmDraw(arm2, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);

        glPopMatrix();

    glPopMatrix();

 glPopMatrix();


        glColor3f(1,0,0);///中心點的位置

        glutSolidTeapot( 0.01 );///中心點的位置



    glutSwapBuffers();

}

int main(int argc, char** argv)

{

    glutInit(&argc, argv);

    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);

    glutCreateWindow("week16");


    glutDisplayFunc(display);

    glutMotionFunc(motion);

    glutMouseFunc(mouse);

    glutKeyboardFunc(keyboard);


    head = glmReadOBJ("model/head.obj");

    body = glmReadOBJ("model/body.obj"); ///gundam = glmReadOBJ("model/gundam.obj");

    arm1 = glmReadOBJ("model/arm1.obj");

    arm2 = glmReadOBJ("model/arm2.obj");

    myTexture("model/Diffuse.jpg");

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);


    glutMainLoop();

}

(老師的程式)



#include <stdio.h>
#include <opencv/highgui.h> ///使用 OpenCV 2.1 比較簡單, 只要用 High GUI 即可
#include <opencv/cv.h>
#include <GL/glut.h>
#include "glm.h"
GLMmodel * head = NULL;
GLMmodel * body = NULL; ///GLMmodel * gundam = NULL;
GLMmodel * arm1 = NULL, * arm2 = NULL;
GLMmodel * hand1 = NULL, * hand2 = NULL;
GLMmodel * bot = NULL;
GLMmodel * leg1 = NULL, * leg2 = NULL;
GLMmodel * knee1 = NULL, * knee2 = NULL;
GLMmodel * foot1 = NULL, * foot2 = NULL;
int myTexture(char * filename)
{
    IplImage * img = cvLoadImage(filename); ///OpenCV讀圖
    cvCvtColor(img,img, CV_BGR2RGB); ///OpenCV轉色彩 (需要cv.h)
    glEnable(GL_TEXTURE_2D); ///1. 開啟貼圖功能
    GLuint id; ///準備一個 unsigned int 整數, 叫 貼圖ID
    glGenTextures(1, &id); /// 產生Generate 貼圖ID
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, id); ///綁定bind 貼圖ID
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); /// 貼圖參數, 超過包裝的範圖T, 就重覆貼圖
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT); /// 貼圖參數, 超過包裝的範圖S, 就重覆貼圖
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST); /// 貼圖參數, 放大時的內插, 用最近點
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); /// 貼圖參數, 縮小時的內插, 用最近點
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, img->width, img->height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, img->imageData);
    return id;
}
FILE * fin = NULL;
FILE * fout = NULL;
float teapotX=0, teapotY=0, oldX=0, oldY=0;  ///有不同
float angle[20]={}, angle2[20]={};
float OldAngle[20]={}, NewAngle[20]={};
float OldAngle2[20]={}, NewAngle2[20]={};
int ID=0; ///0:head, 1,2:left, 3,4:right hand, 5,6,7:left leg, 8,9,10:right leg
void timer(int t) {
    printf("t:%d\n", t);
    glutTimerFunc(20, timer, t+1);
    if(t%50==0){ ///新的開始,要讀新的動作
        if(fin==NULL) fin = fopen("motion.txt", "r");
        for(int i=0; i<20; i++){
            OldAngle[i] = NewAngle[i];
            OldAngle2[i] = NewAngle2[i];
            fscanf(fin, "%f", &NewAngle[i] );
            fscanf(fin, "%f", &NewAngle2[i] );
        }
    }
    float alpha = (t%50) / 50.0;
    for(int i=0; i<20; i++){
        angle[i] = alpha * NewAngle[i] + (1-alpha) * OldAngle[i];
        angle2[i] = alpha * NewAngle2[i] + (1-alpha) * OldAngle2[i];
    }
    glutPostRedisplay();
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y) {
    if(key=='0') ID=0;
    if(key=='1') ID=1;
    if(key=='2') ID=2;
    if(key=='3') ID=3;
    if(key=='4') ID=4;
    if(key=='5') ID=5;
    if(key=='6') ID=6;
    if(key=='7') ID=7;
    if(key=='8') ID=8;
    if(key=='9') ID=9;
    if(key=='s'){ ///save 三選一: save, read, play (重開)
        if(fout==NULL) fout = fopen("motion.txt", "w");
        for(int i=0; i<20; i++){
            fprintf(fout, "%.2f ", angle[i] );
            fprintf(fout, "%.2f ", angle2[i] );
        }
        fprintf(fout, "\n");
        printf("你寫了1行\n");
    }
    if(key=='r'){ ///read 三選一: save, read, play (重開)
        if(fin==NULL) fin = fopen("motion.txt", "r");
        for(int i=0; i<20; i++){
            fscanf(fin, "%f", &angle[i] );
            fscanf(fin, "%f", &angle2[i] );
        }
        glutPostRedisplay();
    }
    if(key=='p'){ ///play 三選一: save, read, play (重開)
        glutTimerFunc(0, timer, 0);
    }
}
void mouse(int button, int state, int x, int y) {
    oldX = x;
    oldY = y;
}

void motion(int x, int y) {
    teapotX += (x - oldX)/10.0; ///有不同
    teapotY += (oldY - y)/10.0; ///有不同
    angle[ID] += x - oldX;
    angle2[ID] += y - oldY; ///有不同
    oldX = x;
    oldY = y; ///有不同
    ///printf("glTranslatef(%.3f , %.3f , 0 );\n", teapotX, teapotY);
    glutPostRedisplay();
}
void display() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glPushMatrix();
        glScalef(2,2,2);
        glTranslatef(0, -0.4, 0);
        glPushMatrix();
            glColor3f(1,1,1);///glColor3f(1,0,0);
            glScalef(0.03, 0.03, 0.03);
            glRotatef(180, 0, 1, 0);
            glmDraw(body, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE); ///glmDraw(gundam, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);

            glPushMatrix();
                glTranslatef(0.000 , +22.300 , 0 );
                glRotatef(angle[0], 0, 1, 0);
                glRotatef(angle2[0], 1, 0, 0);
                glTranslatef(0.000 , -22.300 , 0 );
                glmDraw(head, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);
            glPopMatrix();

            glPushMatrix();
                glTranslatef(-3.800 , +21.200 , 0 );
                glRotatef(angle[1], 0, 1, 0);
                glRotatef(angle2[1], 1, 0, 0);
                glTranslatef(3.800 , -21.200 , 0 );
                glmDraw(arm1, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);
                glPushMatrix();
                    glTranslatef(-4.300 , +18.600 , 0 );
                    glRotatef(angle[2], 0, 1, 0);
                    glRotatef(angle2[2], 1, 0, 0);
                    glTranslatef(4.300 , -18.600 , 0 );
                    glmDraw(hand1, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);
                glPopMatrix();
            glPopMatrix();

            glPushMatrix();
                glTranslatef(+3.800 , +21.200 , 0 );
                glRotatef(angle[3], 0, 1, 0);
                glRotatef(angle2[3], 1, 0, 0);
                glTranslatef(-3.800 , -21.200 , 0 );
                glmDraw(arm2, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);
                glPushMatrix();
                    glTranslatef(+4.300 , +18.600 , 0 );
                    glRotatef(angle[4], 0, 1, 0);
                    glRotatef(angle2[4], 1, 0, 0);
                    glTranslatef(-4.300 , -18.600 , 0 );
                    glmDraw(hand2, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);
                glPopMatrix();
            glPopMatrix();

            glmDraw(bot, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);

            glPushMatrix();///左大腿
                glTranslatef(-2.000 , +14.100 , 0 );
                glRotatef(angle[5], 0, 1, 0);
                glRotatef(angle2[5], 1, 0, 0);
                glTranslatef(2.000 , -14.100 , 0 );
                glmDraw(leg1, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);

                glPushMatrix();
                    glTranslatef(-2.000 , +10.500 , 0 );
                    glRotatef(angle[6], 0, 1, 0);
                    glRotatef(angle2[6], 1, 0, 0);
                    glTranslatef(2.000 , -10.500 , 0 );
                    glmDraw(knee1, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);

                    glPushMatrix();
                        glTranslatef(-2.000 , +3.000 , 0 );
                        glRotatef(angle[7], 0, 1, 0);
                        glRotatef(angle2[7], 1, 0, 0);
                        glTranslatef(2.000 , -3.000 , 0 );
                        glmDraw(foot1, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);
                    glPopMatrix();
                glPopMatrix();
            glPopMatrix();

            glPushMatrix();///右大腿
                glTranslatef(+2.000 , +14.100 , 0 );
                glRotatef(angle[8], 0, 1, 0);
                glRotatef(angle2[8], 1, 0, 0);
                glTranslatef(-2.000 , -14.100 , 0 );
                glmDraw(leg2, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);

                glPushMatrix();
                    glTranslatef(+2.000 , +10.500 , 0 );
                    glRotatef(angle[9], 0, 1, 0);
                    glRotatef(angle2[9], 1, 0, 0);
                    glTranslatef(-2.000 , -10.500 , 0 );
                    glmDraw(knee2, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);

                    glPushMatrix();
                        glTranslatef(+2.000 , +3.000 , 0 );
                        glRotatef(angle[10], 0, 1, 0);
                        glRotatef(angle2[10], 1, 0, 0);
                        glTranslatef(-2.000 , -3.000 , 0 );
                        glmDraw(foot2, GLM_MATERIAL | GLM_TEXTURE);
                    glPopMatrix();
                glPopMatrix();
            glPopMatrix();

        glPopMatrix();
        glColor3f(0,1,0);///中心點的位置
        glutSolidTeapot( 0.01 );///中心點的位置
    glPopMatrix();

    glutSwapBuffers();
}
int main(int argc, char** argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_DEPTH);
    glutCreateWindow("week16");

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

    head = glmReadOBJ("model/head.obj");
    body = glmReadOBJ("model/body.obj"); ///gundam = glmReadOBJ("model/gundam.obj");
    arm1 = glmReadOBJ("model/arm1.obj");
    arm2 = glmReadOBJ("model/arm2.obj");
    hand1 = glmReadOBJ("model/hand1.obj");
    hand2 = glmReadOBJ("model/hand2.obj");
    bot = glmReadOBJ("model/bot.obj");
    leg1 = glmReadOBJ("model/leg1.obj");
    leg2 = glmReadOBJ("model/leg2.obj");
    knee1 = glmReadOBJ("model/knee1.obj");
    knee2 = glmReadOBJ("model/knee2.obj");
    foot1 = glmReadOBJ("model/foot1.obj");
    foot2 = glmReadOBJ("model/foot2.obj");
    myTexture("model/Diffuse.jpg");
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    glutMainLoop();
}





沒有留言:

張貼留言