L'exécutable

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Le source : Bicubique.cpp

/* Auteur: Nicolas JANEY              */
/* nicolas.janey@univ-fcomte.fr       */
/* Fevrier 2019                       */
/* Calcul d'une surface parametrique  */
/* bicubique                          */

#include <math.h>
#include <stdio.h>

#include <GL/glut.h>
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glu.h>

#include "ModuleCouleurs.h"
#include "ModuleManipulateur.h"
#include "ModuleMenus.h"
#include "ModuleReshape.h"

struct coord_3D {
  GLfloat x = 0.0F;
  GLfloat y = 0.0F;
  GLfloat z = 0.0F;
  GLfloat w = 1.0F; };

typedef struct coord_3D coord_3D;
typedef float matrice[4][4];
typedef float vecteur[4];

static GLfloat pts[16][4] = { 
  {-3.0F,-3.0F,-1.0F, 1.0F },{-1.0F,-3.0F, 1.0F, 1.0F },
  { 1.0F,-3.0F, 2.0F, 1.0F },{ 3.0F,-3.0F,-1.0F, 1.0F },
  {-3.0F,-1.0F, 3.0F, 1.0F },{-1.0F,-1.0F, 2.0F, 1.0F },
  { 1.0F,-1.0F,-1.0F, 1.0F },{ 3.0F,-1.0F, 1.0F, 1.0F },
  {-3.0F, 1.0F,-1.0F, 1.0F },{-1.0F, 1.0F,-1.0F, 1.0F },
  { 1.0F, 1.0F, 1.0F, 1.0F },{ 3.0F, 1.0F,-1.0F, 1.0F },
  {-3.0F, 3.0F,-2.0F, 1.0F },{-1.0F, 3.0F, 1.0F, 1.0F },
  { 1.0F, 3.0F, 3.0F, 1.0F },{ 3.0F, 3.0F, 1.0F, 1.0F }};

static coord_3D *points =(coord_3D *) pts;
static int aff = 0;
static int pt = 0;
static int maille = 40;

static matrice nrubs =
  { -0.1666666F, 0.5F,      -0.5F,      0.1666666F,
     0.5F      ,-1.0F,       0.5F,      0.0F,
    -0.5F      , 0.0F,       0.5F,      0.0F,
     0.1666666F, 0.6666666F, 0.1666666F,0.0F };
static matrice cr = 
  { -0.5F, 1.5F,-1.5F, 0.5F,
     1.0F,-2.5F, 2.0F,-0.5F,
    -0.5F, 0.0F, 0.5F, 0.0F,
     0.0F, 1.0F, 0.0F, 0.0F };
static matrice bezier = 
  { -1.0F, 3.0F,-3.0F, 1.0F,
     3.0F,-6.0F, 3.0F, 0.0F,
    -3.0F, 3.0F, 0.0F, 0.0F,
     1.0F, 0.0F, 0.0F, 0.0F };

void point(float x,float y,float z) {
  glVertex3f(x,y,z); 
}

/*              ATTENTION             */
/* Les produits matrice-vecteur       */
/* et matrice-matrice                 */
/* et la transposition implantes      */
/* ci-dessous necessitent             */
/* que les parametres resultats       */
/* soient des tableaux differents     */
/* des parametres passes en entree    */

void transposition(matrice m,matrice t) {
  for ( int i = 0 ; i < 4 ; i++ )
    for ( int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) 
      t[i][j] = m[j][i];
}

void produitMatriceMatrice(matrice m1,matrice m2,matrice m) {
  for ( int i = 0 ; i < 4 ; i++ )
    for ( int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) {
      m[i][j] = 0; 
      for ( int k = 0 ; k < 4 ; k++ ) 
        m[i][j] += m1[i][k]*m2[k][j]; }
}

void produitMatriceVecteur(matrice m,vecteur v,vecteur r) {
  for ( int i = 0 ; i < 4 ; i++ ) {
    r[i] = 0; 
    for ( int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) 
      r[i] += m[i][j]*v[j]; }
}

void produitVecteurMatrice(vecteur v,matrice m,vecteur r) {
  for ( int i = 0 ; i < 4 ; i++ ) {
    r[i] = 0; 
    for ( int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) 
      r[i] += v[j]*m[j][i]; }
}

float produitVecteurVecteur(vecteur v1,vecteur v2) {
  float r = 0; 
  for ( int i = 0 ; i < 4 ; i++ ) 
    r += v1[i]*v2[i];
  return(r);
}

void bicubiquePatch(int n,matrice m,matrice mprime,coord_3D *p) {
  matrice tx,a,aa;
  matrice ty,b,bb;
  matrice tz,c,cc;
  int i;
  for ( i = 0 ; i < 4 ; i++ )
    for ( int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) {
      a[i][j] = p[i*4+j].x;
      b[i][j] = p[i*4+j].y;
      c[i][j] = p[i*4+j].z; }
  matrice trans;
  transposition(mprime,trans);
  produitMatriceMatrice(m,a,aa);
  produitMatriceMatrice(m,b,bb);
  produitMatriceMatrice(m,c,cc);
  produitMatriceMatrice(aa,trans,tx);
  produitMatriceMatrice(bb,trans,ty);
  produitMatriceMatrice(cc,trans,tz);
  for ( i = 0 ; i < n ; i++ ) {
    for ( int j = 0 ; j < n ; j++ ) {
      float s =(float) i/(float) (n-1);
      float t =(float) j/(float) (n-1);
      vecteur S = { s*s*s,s*s,s,1.0F }; 
      vecteur T = { t*t*t,t*t,t,1.0F }; 
      vecteur d;
      produitVecteurMatrice(S,tx,d);
      float x = produitVecteurVecteur(d,T);
      produitVecteurMatrice(S,ty,d);
      float y = produitVecteurVecteur(d,T);
      produitVecteurMatrice(S,tz,d);
      float z = produitVecteurVecteur(d,T);
      point(x,y,z); } }
}

void display(void) { 
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 
  glPushMatrix();
  glEnable(GL_DEPTH_TEST);
  manipulateurSouris();
  manipulateurClavier();
  glPointSize(3.0); 
  glBegin(GL_POINTS); 
  for ( int i = 0 ; i < 16 ; i++ ) {
    if ( i != pt )
      glColor4fv(couleurJaune()); 
      else
      glColor4fv(couleurRouge()); 
    glVertex3fv(&pts[i][0]); }
  glEnd(); 
  glColor4fv(couleurCyan()); 
  glPointSize(1.0); 
  glBegin(GL_POINTS); 
  switch ( aff ) {
    case 0 : bicubiquePatch(maille,bezier,bezier,points);
             break;
    case 1 : bicubiquePatch(maille,bezier,cr,points);
             break;
    case 2 : bicubiquePatch(maille,cr,bezier,points);
             break;
    case 3 : bicubiquePatch(maille,cr,cr,points);
             break;
    case 4 : bicubiquePatch(maille,nrubs,nrubs,points);
             break;
    case 5 : bicubiquePatch(maille,nrubs,cr,points);
             break;
    case 6 : bicubiquePatch(maille,cr,nrubs,points);
             break;
    case 7 : bicubiquePatch(maille,cr,cr,points); }
  glEnd(); 
  glDisable(GL_DEPTH_TEST);
  glPopMatrix();
  glFlush();
  glutSwapBuffers();


void init(void) { 
  glClearColor(0.0,0.0,0.0,1.0); 
  glEnable(GL_NORMALIZE);

  
void key(unsigned char key,int x,int y) {
  if ( keyManipulateur(key,x,y) )
    glutPostRedisplay();
    else
    switch ( key ) {
    case 45     : maille--;
                  if ( maille < 5 )
                    maille = 5;
                  glutPostRedisplay();
                  break;
    case 43     : maille++;
                  glutPostRedisplay();
                  break;
    case 0x0D   : aff++;
                  if ( aff == 8 )
                    aff = 0;
                  glutPostRedisplay();
                  break;
    case 32     : pt = pt+1;
                  if ( pt == 16 )
                    pt = 0;
                  glutPostRedisplay();
                  break; }
}

void special(int k, int x, int y) {
  switch (k) {
    case GLUT_KEY_LEFT      : points[pt].x -= 0.1F;
                              glutPostRedisplay();
                              break;
    case GLUT_KEY_RIGHT     : points[pt].x += 0.1F;
                              glutPostRedisplay();
                              break;
    case GLUT_KEY_UP        : points[pt].y += 0.1F;
                              glutPostRedisplay();
                              break;
    case GLUT_KEY_DOWN      : points[pt].y -= 0.1F;
                              glutPostRedisplay();
                              break;
    case GLUT_KEY_PAGE_UP   : points[pt].z += 0.1F;
                              glutPostRedisplay();
                              break;
    case GLUT_KEY_PAGE_DOWN : points[pt].z += 0.1F;
                              glutPostRedisplay();
                              break; }
}

int main(int argc,char **argv) {
  glutInit(&argc,argv);
  glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_DOUBLE);
  glutInitWindowSize(300,300); 
  glutInitWindowPosition(50,50); 
  glutCreateWindow("Surface bicubique"); 
  init(); 
  creationMenuBasique();
  setParametresOrthoBasique(-5.0,5.0,-5.0,5.0,-500.0,500.0);
  setManipulateurDistance(1.0F);
  glutReshapeFunc(reshapeOrthoBasique);
  glutKeyboardFunc(key);
  glutSpecialFunc(special);
  glutMotionFunc(motionBasique);
  glutMouseFunc(sourisBasique);
  glutDisplayFunc(display);
  glutMainLoop();
  return(0);
}

Les modules utilitaires : Modules.zip

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