基于opengl技術(shù)的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-05-14 08:58 本頁面
【正文】 agment)，即各圖元的二維結(jié)果。 (4) 基片操作：處理過程包括基片是否遮擋、測(cè)試、融合等，最后得到像素，存入顯示幀緩沖中，完成整個(gè)繪制過程。 圖 元 、 像 素 操 作頂 點(diǎn) 法 向 顏 色 紋 理 像 素圖元基 片頂 點(diǎn) 零 件 加 工頂 點(diǎn) 像 素光 柵 化基 本 操 作幀 緩 沖 圖 51 OpenGL圖形繪制過程 基于 VC++中的 OpenGL技術(shù) 的實(shí)現(xiàn) 基于 OpenGL的開放性接口，利用目前流行功能強(qiáng)大的 Visual C++開發(fā)環(huán)境編程， Visual C++以其與 OpenGL接口的高兼容性， 是的開發(fā)過程簡(jiǎn)單易 用 。 VC++ 編程平臺(tái) 幾乎所有世界級(jí)的軟件，從 Web 瀏覽器到面向任務(wù)的企業(yè)級(jí)應(yīng)用，都是使用 Microsoft Visual C++開發(fā)系統(tǒng)來開發(fā)的。要用 C++來開發(fā) Windows 的高性能應(yīng)用程序， Visual C++是效率 較 高的首選工具 之一 。 Visual C++作為一種程序設(shè)計(jì)語言，它同時(shí)也是一個(gè)集成開發(fā)工具，提供了軟件代碼自動(dòng)生成和可視化的資源編輯功能。本次設(shè)計(jì)采用 Visual C++ 。 OpenGL 3D建模工具 OpenGL能夠建立兩種三維幾何模型。一種 是線框模型 .一種是表面模型。在進(jìn)行建模時(shí)任意復(fù)雜的三維實(shí)體用一個(gè)個(gè)小的多邊形面來近似表示。 OpenGL的輔助庫實(shí)際上也采用了這種方式來繪制圖形。建模的關(guān)健就是設(shè)法把復(fù)雜的三維實(shí)體分解為小多邊形。 OpenGL通過以下格式來定義多邊形： glBegin(GL_POl, YGoN)； glVertex3f(, , )； glVertex3f (, ， )； giVertex3f(, , )； glVertex3f(, , )； glVertex3f(, , )； glEnd()； OpenGL的建模實(shí)質(zhì)上就是根據(jù)所給定的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)和面信息建立起各個(gè)多邊形面元，并將其存儲(chǔ)到顯示列表中 ， 在需要時(shí)予以調(diào)用。 目前較為常用的有 3幾種建模方案 。 (1) 利用 OpenGL的輔助庫函數(shù) 。 如前所述，輔助庫也提供了一些繪制簡(jiǎn)單實(shí)體的函數(shù)，如果所要繪制的幾何 形狀 比較簡(jiǎn)單可直接采用，若對(duì)于復(fù)雜的幾何形體則顯得有些力不從心。輔助庫中繪制實(shí)體的函數(shù) .命令格式也限制得很死。例如，繪制圓柱體的函數(shù)。只能為沿 z向伸展 ， 且以原點(diǎn)為圓心。繪蒯這些形體雖然可只執(zhí)行一條指 令?？墒潜仨毥?jīng)過平移和旋轉(zhuǎn)變換后才能滿足最終要求，使建模過程變得非常繁瑣，同時(shí)也影響了系統(tǒng)的效率。 (2) 利用現(xiàn)有的 CAD系統(tǒng)來完成建模 。 商品化的 CAD軟件 （ 如 AutoCAD、lAG lI、 Solidworks 等 ） ，具有很強(qiáng)的 三維建模 能力。能夠用交互的方式十分方便地建立起復(fù)雜的幾何模型，用它們來輔助完成建模工作是十分合適的。關(guān)鍵是如何從幾何造型文件中提取出幾何形體數(shù)據(jù)，用于 OpenGL繪圖。這就需要對(duì)圖形文件的格式有深入的了解。 三維 建模應(yīng)用中的考慮 綜合以上三種方法 ， 對(duì)于簡(jiǎn)單標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)體，直接 采用輔助庫函數(shù)建模；對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)體如多邊形的拉伸、回轉(zhuǎn)體等則采用自定義手工建模的方法。而對(duì)于比較復(fù)雜的曲面等，則利用 AutoCAD 等 CAD 軟件繪制所需圖形在 OpenGL中讀取顯示的方法。 在 VC++ 開發(fā)環(huán)境下開發(fā) OpenGL應(yīng)用程序需解決 OpenGL與 VC++窗口系統(tǒng)的接口問題，主要是為 OpenGL創(chuàng)建適當(dāng)?shù)膱D形操作描述表并設(shè)置正確的像素格式。此外就是要將 OpenGL編程與 VC++中的事件編程相結(jié)合。在 VC++ 事件處理程序中，利用 OpenGL進(jìn)行圖形繪制，從而真正地將 OpenGL融入到程序 中，使之于程序的其他部分有機(jī)地結(jié)合成為一個(gè)整體。 OpenGL的繪圖方式與 Windows 的一般的繪圖方式是不同的，其區(qū)別主要表現(xiàn)在以下 3個(gè)方面： (l) Windows 用 GDI繪圖。 GDI是 Windows 中二維圖形的繪圖接口， GDI繪圖內(nèi)容包括點(diǎn)、線、面以及一系列繪圖筆刷等。這些繪制內(nèi)容可以輸出到屏幕內(nèi)存或打印機(jī)等設(shè)備。這種方式是在 Windows 的設(shè)備描述表 (DevieeConiexts 簡(jiǎn)稱為 DC) [52]中進(jìn)行的。所有的 Windows 圖形程序中都需要申請(qǐng)一個(gè) DC 并在 DC中完成各種繪圖操作。 (2) OpenGL采用的是渲染描述表 （ RenderContext簡(jiǎn)稱 RC） 繪圖。實(shí)際上，在 OpenGL應(yīng)用程序中 RC 與 DC 的工作方式是相同的。對(duì)于 GDI， DC 存儲(chǔ)了各種圖形繪圖操作的狀態(tài)變量 ； 而 Rc 中存儲(chǔ)了 OpenGL所需的渲染信息如象素格式等。 (3) 象素格式。象素格式?jīng)Q定了子象素顏色的設(shè)置與 DC 和 RC 相關(guān)聯(lián)的輔助緩沖區(qū)象素格式的設(shè)置，其內(nèi)容是 OpenGL 調(diào)用與 Windows 繪制操作之間的中間轉(zhuǎn)換設(shè)置。因此要在 Windows 環(huán)境下實(shí)現(xiàn) OpenGL 函數(shù)功能，就必須先設(shè)置象素格式。 OpenGL為 windows 提供了一 系列處理象素格式的函數(shù)，這些函數(shù)是： ehoosePixelFormat，用來比較傳過來的象素格式描述和 OpenGL支持的象素格式，返回一個(gè)最佳匹配的象素格式索引 ： setPixelFormat， 用格式索引來設(shè)置DC 的象素格式，另外 OpenGL 窗口風(fēng)格必須包含 wsCLIPCHILDREN 和 wsCLIPSIBLINGS類型，否則設(shè)置失敗。 在 VC++ 可以編寫只有一個(gè)窗口需要繪
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