2019年5月16日 星期四

06160123_Week13電腦圖學

🔺電腦圖學2019-05-15 Week13


 (1)主題：檔案

(2)主題：關節、擺動作

(3)主題：複習

(4)作業：機器人擺動作


 #開啟Console applocation


> Run一次測試看看專案有沒有問題
> 之後刪除程式碼，用程式碼寫出一個檔案


 程式碼如下：

 #include <stdio.h>
FILE * fout=NULL;///寫另一個檔案
FILE * fin=NULL;///讀另一個檔案

 int main()
{///檔案寫檔
    fout = fopen("filename.txt", "w+");///(2)我們要開檔案
    for(int i=0; i<20; i++){
        ///  printf(     "Hello World\n");
            fprintf(fout,"Hello World\n");///(3)印出來到檔案
    }
}
> 開啟檔案看一下內部，可以看到順利printf了20次Hello World


現在換寫另一個關節角度的檔案：motion.txt

 程式碼如下：

 (1)沒加空格版本

 #include <stdio.h>
FILE * fout2=NULL;///Now2 寫另一個檔案
FILE * fin=NULL;///Now2 讀另一個檔案
float angle[20];///Now2 我們有20個關節的角度

 int main()
{///檔案寫檔
    fout2 = fopen("motion.txt", "w+");///Now2 另一個有關節的檔案
    for(int i=0; i<20; i++){
             fprintf(fout2, "%.2f", angle[i]);///Now2 另一個有關節的檔案
    } 
                ///若沒有加空格，數字就真的黏起來了
}
> 開啟檔案看一下內部，可以看到數字真的黏起來了

>所以修改一下，增加空格，就不會黏起來

(2)加空格版本

 #include <stdio.h>
FILE * fout2=NULL;///Now2 寫另一個檔案
FILE * fin=NULL;///Now2 讀另一個檔案
float angle[20];///Now2 我們有20個關節的角度

 int main()
{///檔案寫檔
    fout2 = fopen("motion.txt", "w+");///Now2 另一個有關節的檔案
    for(int i=0; i<20; i++){
             fprintf(fout2, "%.2f ", angle[i]);///Now2 另一個有關節的檔案
    } 
                ///加空格，數字就不會黏起來
}

> 開啟檔案看一下內部，可以看到數字隔開了


#GLUT

1、Download Freeglut package

2、將檔案解壓縮後複製一個libfreeglut.a檔並重新命名為libglut32.a

3、開啟Code Blocks>新增一個新的專案>點選Glut project

4、命名專案>選擇資料存放區(C:\Users\user\Downloads\freeglut\lib)>Finish

5、於左側project開啟程式碼>執行













刪除全部程式碼

 到小葉老師的網站 http://120.125.89.81/ 
download以下三個檔案
step02-4rotateOK.cpp
並在CodeBlocks貼上程式碼
(1)畫白茶壺


#include <GL/glut.h>
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glutSolidTeapot( 0.3 );
    glutSwapBuffers();
}
int main(int argc, char**argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
    ///glutInitWindowSize(600,600);///可以開大一點的window
    glutCreateWindow("Week 13 angle motion file");

     glutDisplayFunc(display);

     glutMainLoop();

}
(2)畫出兩個茶壺，一紅一白


#include <GL/glut.h>
float angle[20];///NOW2
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glPushMatrix();
        glColor3f(1, 1, 1);///white
        glutSolidTeapot( 0.3 );///body
        glPushMatrix();
            glTranslatef(0.3, 0, 0);
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();
    glutSwapBuffers();
}
int main(int argc, char**argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
    ///glutInitWindowSize(600,600);///可以開大一點的window
    glutCreateWindow("Week 13 angle motion file");

     glutDisplayFunc(display);

     glutMainLoop();

}

(3)讓紅茶壺當成關節，並藉由滑鼠左右移動使茶壺360度轉動


#include <GL/glut.h>
float angle[20];///NOW2
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glPushMatrix();
        glColor3f(1, 1, 1);///white
        glutSolidTeapot( 0.3 );///body
        glPushMatrix();
            glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
            glRotatef(angle[1], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
            glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();
    glutSwapBuffers();
}
int oldX=0;///NOW2
void mouse(int button, int state, int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    oldX = x;///NOW2
}
void motion(int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    angle[1] += x-oldX;///NOW2
    oldX = x;///NOW2
    display();///NOW2
}
int main(int argc, char**argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
    ///glutInitWindowSize(600,600);///可以開大一點的window
    glutCreateWindow("Week 13 angle motion file");
    glutMouseFunc(mouse);///NOW2
    glutMotionFunc(motion);///NOW2
    glutDisplayFunc(display);

     glutMainLoop();

}


(4)將右手臂完整新增，也讓他可以轉動360度


#include <GL/glut.h>
float angle[20];///NOW2
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glPushMatrix();
        glColor3f(1, 1, 1);///white
        glutSolidTeapot( 0.3 );///body

        glPushMatrix();
            glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
            glRotatef(angle[1], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
            glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
            glPushMatrix();
                glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
                glRotatef(angle[1], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
                glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
                glColor3f(1, 0, 0);///red
                glutSolidTeapot( 0.2 );///right lower arm
            glPopMatrix();
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();
    glutSwapBuffers();
}
int oldX=0;///NOW2
void mouse(int button, int state, int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    oldX = x;///NOW2
}
void motion(int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    angle[1] += x-oldX;///NOW2
    oldX = x;///NOW2
    display();///NOW2
}
int main(int argc, char**argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
    ///glutInitWindowSize(600,600);///可以開大一點的window
    glutCreateWindow("Week 13 angle motion file");
    glutMouseFunc(mouse);///NOW2
    glutMotionFunc(motion);///NOW2
    glutDisplayFunc(display);

    glutMainLoop();
}

(5)增加左手臂，讓兩隻手皆可以轉動360度


#include <GL/glut.h>
float angle[20];///NOW2
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glPushMatrix();
        glColor3f(1, 1, 1);///white
        glutSolidTeapot( 0.3 );///body

        glPushMatrix();///右邊
            glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
            glRotatef(angle[1], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
            glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
            glPushMatrix();
                glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
                glRotatef(angle[1], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
                glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
                glColor3f(1, 0, 0);///red
                glutSolidTeapot( 0.2 );///right lower arm
            glPopMatrix();
        glPopMatrix();

        glPushMatrix();///左邊
            glTranslatef(-0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
            glRotatef(angle[1], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
            glTranslatef(-0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
            glPushMatrix();
                glTranslatef(-0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
                glRotatef(angle[1], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
                glTranslatef(-0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
                glColor3f(1, 0, 0);///red
                glutSolidTeapot( 0.2 );///right lower arm
            glPopMatrix();
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();
    glutSwapBuffers();
}
int oldX=0;///NOW2
void mouse(int button, int state, int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    oldX = x;///NOW2
}
void motion(int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    angle[1] += x-oldX;///NOW2
    oldX = x;///NOW2
    display();///NOW2
}
int main(int argc, char**argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
    ///glutInitWindowSize(600,600);///可以開大一點的window
    glutCreateWindow("Week 13 angle motion file");
    glutMouseFunc(mouse);///NOW2
    glutMotionFunc(motion);///NOW2
    glutDisplayFunc(display);

    glutMainLoop();
}

(7) 使轉動角度顯示在小黑上

 鍵盤按1 > 控制右手肩膀關節
鍵盤按2> 控制右手手肘關節
鍵盤按3> 控制左手肩膀關節
鍵盤按4> 控制左手手肘關節
再藉由滑鼠左右移動使每個關節360度轉動

#include <GL/glut.h>
float angle[20];///NOW2
int angleID=1;///NOW3
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glPushMatrix();
        glColor3f(1, 1, 1);///white
        glutSolidTeapot( 0.3 );///body

         glPushMatrix();///右邊
            glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
            glRotatef(angle[1], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
            glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
            glPushMatrix();
                glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
                glRotatef(angle[2], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
                glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
                glColor3f(1, 0, 0);///red
                glutSolidTeapot( 0.2 );///right lower arm
            glPopMatrix();
        glPopMatrix();

         glPushMatrix();///左邊
            glTranslatef(-0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
            glRotatef(angle[3], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
            glTranslatef(-0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
            glPushMatrix();
                glTranslatef(-0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
                glRotatef(angle[4], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
                glTranslatef(-0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
                glColor3f(1, 0, 0);///red
                glutSolidTeapot( 0.2 );///right lower arm
            glPopMatrix();
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();
    glutSwapBuffers();
}
int oldX=0;///NOW2
void mouse(int button, int state, int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    oldX = x;///NOW2
}
#include <stdio.h>///NOW3
void motion(int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    angle[angleID] += x-oldX;///NOW3
    oldX = x;///NOW2
    for(int i=0;i<20;i++){///NOW3
        printf(" %.2f ", angle[i]);///NOW3
    }
    printf("\n");///NOW3
    display();///NOW2
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y)///NOW3
{///NOW3
    if(key=='1') angleID=1;///NOW3
    if(key=='2') angleID=2;///NOW3
    if(key=='3') angleID=3;///NOW3
    if(key=='4') angleID=4;///NOW3
}
int main(int argc, char**argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
    ///glutInitWindowSize(600,600);///可以開大一點的window
    glutCreateWindow("Week 13 angle motion file");
    glutKeyboardFunc(keyboard);///NOW3
    glutMouseFunc(mouse);///NOW2
    glutMotionFunc(motion);///NOW2
    glutDisplayFunc(display);

     glutMainLoop();
}

 (8)將角度printf出來後，存下檔案:motion.txt
 !!!! 注意 !!! 檔案位置不在該專案資料夾，檔案位在--> C:\Users\user\Desktop\freeglut\bin

#include <GL/glut.h>
#include <stdio.h>///NOW_FILE (0)
float angle[20];///NOW2
int angleID=1;///NOW3
FILE * fout = NULL;///NOW_FILE (1)
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glPushMatrix();
        glColor3f(1, 1, 1);///white
        glutSolidTeapot( 0.3 );///body

         glPushMatrix();///右邊
            glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
            glRotatef(angle[1], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
            glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
            glPushMatrix();
                glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
                glRotatef(angle[2], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
                glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
                glColor3f(1, 0, 0);///red
                glutSolidTeapot( 0.2 );///right lower arm
            glPopMatrix();
        glPopMatrix();

         glPushMatrix();///左邊
            glTranslatef(-0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
            glRotatef(angle[3], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
            glTranslatef(-0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
            glPushMatrix();
                glTranslatef(-0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
                glRotatef(angle[4], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
                glTranslatef(-0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
                glColor3f(1, 0, 0);///red
                glutSolidTeapot( 0.2 );///right lower arm
            glPopMatrix();
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();
    glutSwapBuffers();
}
int oldX=0;///NOW2
void mouse(int button, int state, int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    oldX = x;///NOW2
}

 void motion(int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    angle[angleID] += x-oldX;///NOW3
    oldX = x;///NOW2
    if(fout == NULL) fout = fopen("motion.txt", "w+");///NOW_FILE (2)
    for(int i=0;i<20;i++){///NOW3
        printf(" %.2f ", angle[i]);///NOW3
        fprintf(fout, " %.2f ", angle[i]);///NOW_FILE
    }
    printf("\n");///NOW3
    fprintf(fout, "\n");///NOW_FILE
    display();///NOW2
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y)///NOW3
{///NOW3
    if(key=='1') angleID=1;///NOW3
    if(key=='2') angleID=2;///NOW3
    if(key=='3') angleID=3;///NOW3
    if(key=='4') angleID=4;///NOW3
    if(key=='w'){///NOW_FILE
        fout = fopen("motion.txt", "w+");///NOW_FILE (2)
    }
}
int main(int argc, char**argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
    ///glutInitWindowSize(600,600);///可以開大一點的window
    glutCreateWindow("Week 13 angle motion file");
    glutKeyboardFunc(keyboard);///NOW3
    glutMouseFunc(mouse);///NOW2
    glutMotionFunc(motion);///NOW2
    glutDisplayFunc(display);

     glutMainLoop();
}

(9)compiler後按r 會在小黑窗printft出剛剛在 motion.txt 存下的檔案

#include <GL/glut.h>
#include <stdio.h>///NOW_FILE (0)
float angle[20];///NOW2
int angleID=1;///NOW3
FILE * fout = NULL;///NOW_FILE (1)
FILE * fin = NULL;///NOW_FILE_READ (1)
void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glPushMatrix();
        glColor3f(1, 1, 1);///white
        glutSolidTeapot( 0.3 );///body

        glPushMatrix();///右邊
            glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
            glRotatef(angle[1], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
            glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
            glPushMatrix();
                glTranslatef(0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
                glRotatef(angle[2], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
                glTranslatef(0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
                glColor3f(1, 0, 0);///red
                glutSolidTeapot( 0.2 );///right lower arm
            glPopMatrix();
        glPopMatrix();

        glPushMatrix();///左邊
            glTranslatef(-0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
            glRotatef(angle[3], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
            glTranslatef(-0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
            glColor3f(1, 0, 0);///red
            glutSolidTeapot( 0.2 );///right arm
            glPushMatrix();
                glTranslatef(-0.2, 0, 0);///NOW2 (3)掛上去
                glRotatef(angle[4], 0,0,1);///NOW2 ///(2)旋轉
                glTranslatef(-0.15, 0, 0);///NOW2 (1)旋轉中心
                glColor3f(1, 0, 0);///red
                glutSolidTeapot( 0.2 );///right lower arm
            glPopMatrix();
        glPopMatrix();
    glPopMatrix();
    glutSwapBuffers();
}
int oldX=0;///NOW2
void mouse(int button, int state, int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    oldX = x;///NOW2
}

void motion(int x, int y)///NOW2
{///NOW2
    angle[angleID] += x-oldX;///NOW3
    oldX = x;///NOW2
    if(fout == NULL) fout = fopen("motion.txt", "w+");///NOW_FILE (2)
    for(int i=0;i<20;i++){///NOW3
        printf(" %.2f ", angle[i]);///NOW3
        fprintf(fout, " %.2f ", angle[i]);///NOW_FILE
    }
    printf("\n");///NOW3
    fprintf(fout, "\n");///NOW_FILE
    display();///NOW2
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y)///NOW3
{///NOW3
    if(key=='1') angleID=1;///NOW3
    if(key=='2') angleID=2;///NOW3
    if(key=='3') angleID=3;///NOW3
    if(key=='4') angleID=4;///NOW3
    if(key=='w'){///NOW_FILE
        fout = fopen("motion.txt", "w+");///NOW_FILE (2)
    }
    if(key=='r'){
        if(fin==NULL) fin = fopen("motion.txt", "r");///NOW_FILE_READ (2)
        ///scanf("%d", &n);
        for(int i=0;i<20; i++){///NOW_FILE_READ
            fscanf(fin, "%f", &angle[i]);///NOW_FILE_READ
            printf(" %.2f ", angle[i]);///順便印出來看數字對不對
        }
    }
    glutPostRedisplay();///NOW_FILE_READ 和 display()很像
}
int main(int argc, char**argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_DEPTH);
    ///glutInitWindowSize(600,600);///可以開大一點的window
    glutCreateWindow("Week 13 angle motion file");
    glutKeyboardFunc(keyboard);///NOW3
    glutMouseFunc(mouse);///NOW2
    glutMotionFunc(motion);///NOW2
    glutDisplayFunc(display);

    glutMainLoop();
}


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