【正文】 具有領(lǐng)導(dǎo)地位的計算機公司紛紛采用 OpenGL作為 三維圖形應(yīng)用程序設(shè)計界面， OpenGL 應(yīng)用程序具有廣泛的移植性。為了實現(xiàn)一個完整功能的圖形處理系統(tǒng)，設(shè)計一個與 OpenGL 相關(guān) 5 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為：其最底層是圖形硬件，第二層為 操作系統(tǒng)，第三層為窗口系統(tǒng)，第四層為 OpenGL，第五層為應(yīng)用軟件。 OpenGL 經(jīng)過對 GL的進一步發(fā)展，實現(xiàn)二維和三維的高級圖形技術(shù) ，在性能上表現(xiàn)得異常優(yōu)越，它包括建模、變換、光線處理、色彩處理、動畫以及更先進的能力，如紋理影射、物體運動模糊等。 例如： . OpenGL 提供一系列的三維圖形單元供開發(fā)者調(diào)用 . OpenGL 提供一系列的圖形變換函數(shù) . OpenGL 提供一系列的外部設(shè)備訪問函數(shù)，使開發(fā)者可以方便地訪問鼠標、鍵盤、空間球、數(shù)據(jù)手套等這種直觀的三維圖形開發(fā)環(huán)境體現(xiàn)了 OpenGL的技術(shù)優(yōu)勢 ,這也是許多三維圖形開發(fā)者熱衷于 OpenGL 的緣由所在。與其他圖 形程序設(shè)計接口不同 ,OpenGL 提供了十分清晰明了的圖形函數(shù)，因此初學(xué)的程序設(shè)計員也能利用OpenGL的圖形處理能力和 1670萬種色彩的調(diào)色板很快地設(shè)計出三維圖形以及三維交互軟件。他綜合利用了計算機圖形學(xué) 、 仿真技術(shù) 、 多媒體技術(shù) 、 人工智能 技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 并行處理技術(shù) 和多傳感器技術(shù)，模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能，使人能 4 夠沉浸在計算機生成的虛擬境界中，并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進行實時交互，創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間。隨著計算機技術(shù)的繼續(xù)發(fā)展， GL已經(jīng)進一步發(fā)展成為 OpenGL,OpenGL 已被認為是高性能圖形和交互式視景處理的標準，目前包括 ATT 公司 UNIX 軟件實驗室、 IBM 公司、 DEC 公司、 SUN 公司、HP 公司、 Microsoft 公司和 SGI 公司在內(nèi) 的幾家在計算機市場占領(lǐng)導(dǎo)地位的大公司都采用了 OpenGL 圖形標準。 更令人驚奇的是目前正在發(fā)展的虛擬現(xiàn)實技術(shù) ,它能使人們進入一個三維的、多媒體的虛擬世界，人們可以游歷遠古時代的城堡 ,也可以遨游浩翰的太空?？梢暬夹g(shù)賦予人們一種仿真的、三維的并且具有實時交互的能力，這樣人們可以在三維圖形 世界中用以前不可想象的手段來獲取信息或發(fā)揮自己創(chuàng)造性的思維。我們又生活在一個充滿信息的世界中，能否盡快地理解并運用這些信息將直接影響事業(yè)的成敗，所 以我們需要用一種最直接的形式來表示這些信息。 通過在這次畢業(yè)設(shè)計，首先對計算機圖形學(xué)有了新的認識，計算機圖形學(xué)涵蓋的范圍很廣，其次對計算機圖形 學(xué)研究的一個領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實的特點和應(yīng)用前景作了進一步的介紹。隨著 3D 游戲越來越多的被開發(fā)，更多的游戲開發(fā)人員選擇 OpenGL 作為開發(fā)工具，以簡化操作。 圖形圖像制作技術(shù)發(fā)展很快，在產(chǎn)品設(shè)計、動畫、場景漫游等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。人們不再只要求能夠通過人的視覺、聽覺、觸覺，參與到處理信息環(huán)境中去，而獲得身臨其境的體驗。開發(fā)者可以在多種硬件平臺及操作系統(tǒng)下很方便地利用 OpenGL 圖形庫，創(chuàng)建出具有照片質(zhì)量的、獨立于 窗口系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和硬件平臺的三維彩色圖形和動畫。 OpenGL 被設(shè)計成一個獨立于硬件的軟件編程接口，適用于多種不同的計算環(huán)境，包括個人計算機、圖形工作站、超級計算機及多機互連的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。為了方便這一轉(zhuǎn)換過程，避免不必要的重復(fù)勞動，人們 設(shè)計了各種各樣的輔助編程工具，并將它們打包以公共圖庫的形式加以推介。 緒 論 1 緒 論 計算機圖形學(xué)是伴隨著計算機技術(shù)在圖形 處理領(lǐng)域中的應(yīng)用而發(fā)展起來的一門實踐性的學(xué)科，是游戲、數(shù)字媒體、計算機視覺、圖像處理、地理信息系統(tǒng)、計算機輔助設(shè)計等專業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)。 9 致 謝 ............................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 4 反走樣算法改進 ................................................................................ 23 多段直線反走樣算法 ............................................................................................... 23 概述 .............................................................................................................. 23 算法的設(shè)計思想 ............................................................ 錯誤 !未定義書簽。 圖像顯示產(chǎn)生鋸齒原因 ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。 緒 論 ............................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 3D photograph design。論文運用 OpenGL 工具 在 MFC 單文檔平臺下 創(chuàng)建了一個 虛擬三維環(huán)境 ，繪制一些常見的 三維圖形 , 并實現(xiàn)消鋸齒處理以 增加物體的真實感。它已經(jīng)成為一個工業(yè)標準的計算機三維圖形 軟件開發(fā)接口，并廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)、建筑、產(chǎn)品設(shè)計、醫(yī)學(xué)、地球科學(xué)、流體力學(xué)等領(lǐng)域。 題目： 三維畫面鋸齒處理 I 三維畫面鋸齒處理 摘要 隨著計算機多媒體技術(shù)、可視化技術(shù)及圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們可以使用計算機來精確地再現(xiàn)現(xiàn)實世界中絢麗多彩的三維物體，并充分發(fā)揮自身的創(chuàng)造性思維，通過人機交互來模擬、改造現(xiàn)實世界，這就是目前最為流行的虛擬現(xiàn)實技術(shù)。值得一提的是，雖然微軟有自己的三維編程開發(fā)工具 DirectX，但它也提供 OpenGL 圖形標準，因此， OpenGL 可以在計算機中廣泛應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 ： 系統(tǒng)設(shè)計 OpenGL 技術(shù) 三維圖形設(shè)計 消鋸齒 虛擬現(xiàn)實 II The ThreeDimensional graphics Antialiasing Abstract With the development of the Inter and the multimedia technology, visualization technology, Graphics technology, We can accurately emersion the 3D object in the reality world that use puter, and pletely exert the creationary thinking of ourselves. Through manmachine conversation to simulate or transform the real world, that’s the most fashionably technology of the Virtual Reality. Through this technology, the architect could design the beauty model of building directly。 Antialiasing。 1 系統(tǒng)概述 ............................................................................................. 2 課題研究的背景及意義 .............................................. 2 目前國內(nèi)外相關(guān)研究和發(fā)展趨向 ...................................... 3 可視化是計算機程序設(shè)計的發(fā)展趨勢 ............................ 3 OpenGL 提供直觀的三維圖形開發(fā)環(huán)境 .......... 錯誤 !未定義書簽。 相關(guān)的反走樣技術(shù) ..................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 計算效率分析 .................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 畢業(yè)設(shè)計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 ................................. 錯誤 !未定義書簽。計算機圖形學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，已經(jīng)滲透到科研、工程、商業(yè)、藝術(shù)等社會生活和工業(yè)生產(chǎn)的幾乎一切領(lǐng)域，并與這些領(lǐng)域的發(fā)展相互推動和促進。這些圖庫的一個共同特點是：都提供了一些標準的點、線、面、體的建模方法以及一些標準的圖形變換方法，甚至還提供一些外部圖形設(shè)備的訪問接口。 OpenGL 應(yīng)用開發(fā)的這種廣泛適應(yīng)性給從事三維 圖形開發(fā)的人員帶來的好處是不言而喻的。本課題提出了在 MFC(Microsoft Foundation Class) 的框架下來實現(xiàn) MFC和 OpenGL 函數(shù)庫結(jié)合繪制圖形的方法，這種方法有效簡化了應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)之間的連接，也符合面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想，提高了接口的通用性。建立一個多維的信息空間，感性認識和理性認識相結(jié)合的綜合集成環(huán)境，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)將是支撐這個信息空間的關(guān)鍵技術(shù)。本文主要說明了在 VC++ 環(huán)境下如何使用 OpenGL 生成簡單的三維圖形，并對其進行消鋸齒處理。目前 OpenGL 已成為三維圖形的開發(fā)標準。認識到虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我們現(xiàn)實生活中的作用日益凸現(xiàn)，尤其在實現(xiàn)建筑仿真與漫游系統(tǒng)方面非常突出。 最近幾年計算機圖形學(xué)的發(fā)展使得三維表現(xiàn)技術(shù)得以形成，這些三維表現(xiàn)技術(shù)使我們能夠再現(xiàn)三維世界中的物體，能夠用三維形體來表示復(fù)雜的信息，這種技術(shù)就是可視化 ( Visualization ) 技術(shù)。機械工程師可以從二維平面圖中得以解放直接進入三維世界，從而很快得到自己設(shè)計的三維機械零件模型。所有這些都依賴于計算機圖形學(xué)、計算機可視化技術(shù)的發(fā)展。值得一提的是 ,由于 Microsoft 公司在 Windows NT中提供 OpenGL 圖形標準， OpenGL 將在微機中廣泛應(yīng)用，尤其是 OpenGL 三維圖形加速卡和微機圖形工作站的推出，人們可以在微機上實現(xiàn)三維圖形應(yīng)用，如CAD 設(shè)計、仿真模擬、三維游戲等，從而更有機會、更方便地使用 OpenGL 及其應(yīng)用軟件來建立自己的三維圖形世界。使用者不僅能夠通過 虛擬現(xiàn)實系統(tǒng) 感受到在客觀物理世界中所經(jīng)歷的“身臨其境”的逼真性，而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制，感受到真實世界中無法親身經(jīng)歷的體驗。 OpenGL 強有力的圖形函數(shù)不要求開發(fā)者把三維物體模型的數(shù)據(jù)寫成固定的數(shù)據(jù)格式，這樣開發(fā)者不但可以直接使用自己的數(shù)據(jù) ,而且可以利用其他不同格式的數(shù)據(jù)源。 OpenGL 成為目前三維圖形開 發(fā)標準 在計算機發(fā)展初期，人們就開始從事計算機圖形的開發(fā)。 OpenGL 的這些能力為實現(xiàn)逼真的三維渲染效果、建立交互的三維景觀提供了優(yōu)秀的軟件工具。 OpenGL 是網(wǎng)絡(luò)透明的，在客戶 — 服務(wù)器(ClientServer)體系結(jié)構(gòu)中， OpenGL 允許本地和遠程繪圖。因此，OpenGL 已成為目前的三維圖形開發(fā)標準，是從事三維圖形開發(fā)工作的技術(shù)人員所必須掌握的開發(fā)工具。為此，美國計算機成像專業(yè)委員會提出了解決方法 —— 可視化。在互聯(lián)網(wǎng)時代，可視化與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合使遠程可視化服務(wù)成為現(xiàn)實，可視區(qū)域網(wǎng)絡(luò)因此應(yīng)運而生。建模是把數(shù)據(jù)映射成物體的幾何圖元。真實感圖形是通過物體表面的顏色和明暗色調(diào)來表現(xiàn)的，它和物體表面的材料性質(zhì)、表面向視線方向輻射的光能有關(guān)，計算復(fù)雜，計算量很大。技能要求并不是太復(fù)雜，一般的初學(xué)者都能夠完成。 VC 作為一個主流的開發(fā)平臺一直深受編程愛好者的喜愛，但是很多人卻對它的入門感到難于上青天，究其原因主要是大家對他錯誤的認識造成的，嚴格的來說 VC++不是門語言，雖然它和 C++之間有密切的關(guān)系 ,如果形 象點比喻的話，可以把 C++看作為一種“工業(yè)標準”，而 VC++則是某種操作系統(tǒng)平臺下的“廠商標準”，而“廠商標準”是在遵循“工業(yè)標準”的前提下擴展而來的。是一種靜態(tài)數(shù)據(jù)類型檢查的，支持多重編程范式的通用程序設(shè)計語言。用 C++編寫的程序可讀性好，生成的代碼質(zhì)量高，運行效率僅比匯編語言慢 10%～ 20%。 7 數(shù)據(jù)類型豐富、齊全。 C 提供的運算符分為常規(guī)運算和與硬件有關(guān)的運算兩部分： ? 常規(guī)運算符 —— 算術(shù)運算符、邏輯運算符、關(guān)系運算符等，這類運算符各種語言一般都具備； ? 與硬件有關(guān)的運算符 —— 位運算符、地址運算符等，這些運算符是 C所獨有的，體現(xiàn)出匯編語言的某些特征。語言的通用性較強。 OpenGL 及其特點