【正文】 ...........................................................................7 MFC 概述 ..........................................................................................................................8 封裝 .....................................................................................................................8 繼承 .....................................................................................................................9 虛擬函數(shù)和動態(tài)約束 ............................................................................................9 MFC 的宏觀框架體系 .............................................................................................9 MFC 編程框架 ................................................................................................................ 10 構(gòu)成應(yīng)用程序?qū)ο? .............................................................................................. 10 構(gòu)成應(yīng)用程序的對象之間的關(guān)系 ......................................................................... 11 構(gòu)成應(yīng)用程序的文件 .......................................................................................... 11 基于 OpenGL+MFC 的三維模擬的編程環(huán)境配置 ................................................................ 13 3 粒子系統(tǒng)的原理和關(guān)鍵技術(shù) ..................................................................................................... 16 計算機圖形學(xué)原理 ......................................................................................................... 16 粒子系統(tǒng)的理論 ............................................................................................................ 16 粒子系統(tǒng)的基本模型 ..................................................................................................... 16 粒子的生成 ......................................................................................................... 17 粒子屬性初始化 .................................................................................................. 17 粒子的運動狀態(tài) .................................................................................................. 18 粒子的消亡 ......................................................................................................... 19 粒子的繪制 ......................................................................................................... 19 4 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) ................................................................................................................... 20 系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析 ..................................................................................................... 20 噴泉現(xiàn)象的運動規(guī)律 .......................................................................................... 20 噴泉現(xiàn)象特征 ..................................................................................................... 21 系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn) ......................................................................................................... 21 噴泉粒子系統(tǒng) 的邏輯視圖 ................................................................................... 21 噴泉粒子系統(tǒng)實現(xiàn)的關(guān)鍵代碼 ............................................................................ 23 III 模擬結(jié)果 ....................................................................................................................... 28 5 結(jié)論與展望 .............................................................................................................................. 29 全文總結(jié) ....................................................................................................................... 29 進一步展望 ................................................................................................................... 29 參考文獻 ..................................................................................................................................... 30 致 謝 ..................................................................................................................................... 33 1 摘 要 自然景物的模擬在視景仿真系統(tǒng)、計算機游戲、三維動畫中等有著廣泛的運用。 1982年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 IS0給出計算機圖形學(xué)的定義：研究用計算機進行數(shù)據(jù)與圖形之間相互轉(zhuǎn)換的方法和技術(shù)。 隨著計算機科技的不斷發(fā)展進步，計算機圖形學(xué)己 成為一個具有巨大潛力的新興產(chǎn)業(yè)，對于人們的學(xué)習(xí)、生活以及學(xué)習(xí)領(lǐng)域都產(chǎn)生了重大的影響和推動作用。因此，研究利用粒子系統(tǒng)方法模擬自然景物，有著重要的科學(xué)意義和廣泛的應(yīng)用前景。因此虛擬噴泉技術(shù)在一定程度上會得到廣泛的應(yīng)用，利用粒子系統(tǒng)實現(xiàn)噴泉的三維效果在虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域具有一定的研究意義。 另一種是基于粒子系統(tǒng)的方法。 1955年 Reeves W． T和 Blau[12]發(fā)展了粒子系統(tǒng)他們用“ Vo1ume Filling”基本單元法生成隨時間改變形狀但又基本保持不變的實體，如隨風(fēng)飄動的花草樹葉； Stam和 Flume[13]用“元球”來描述火焰等氣態(tài)現(xiàn)象，并給出了一種扭曲“元球”的算法，使模擬的氣態(tài)景物的外形更加不規(guī)則，從而更加真實； Karl Sims[14]研究了粒子的動畫及繪制算法，他利用粒子系統(tǒng)的并行特點，提出了一個并行的粒子繪制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能繪制不同形狀、大小、顏色、透明度的粒子； wong[15]使用粒子系統(tǒng)實現(xiàn)了一個簡單的瀑布模型，在該模型中設(shè)置了瀑布下落過程中的障礙 (如巖石等 )； Fournier A[16]等在研究海浪模型中利用粒子系統(tǒng)模擬了浪花，并提出了浪花所產(chǎn)生的條件； Tengsee Loke[11]等人基 于粒子系統(tǒng)，使用牛頓運動定律來描述煙火，對煙火的運動、顏色、形狀、亮度、尾跡等進行仿真，取得了很好的效果。 結(jié)合粒子系統(tǒng)和流體動力學(xué)原理，對噴泉粒子系統(tǒng)的原有模型進行了進一步的分析和研究通過對噴泉運動的分析，利用隨機粒子在系統(tǒng)中不規(guī)則運動來模擬噴泉粒子運動，從而使噴泉粒子的運動更加靈活。 第五章： 總結(jié)本文方法并給出進一步的研究展望 。 OpenGL API 開發(fā)代號為 Longs Peak，和以往一樣， OpenGL 仍然作為一個開放 性和跨平臺的 3D 圖形接口標(biāo)準(zhǔn)，在 Shader 語言盛行的今天， 增加了新版本的 shader 語言： GLSL ,可以充分發(fā)揮當(dāng)前可編程圖形硬件的潛能。 圖 1 OpenGL渲染管道 下面我們更為詳細的介紹 OpenGL 渲染管道 的一些關(guān)鍵階段?？臻g坐標(biāo)從 3D 世界的一個位置投影到屏幕上的一個位置。接下來所進行的是視口 (viewport)和深度 (z 坐標(biāo) )操作。 如果像素數(shù)據(jù)時從幀緩沖區(qū)讀取的，就對他們執(zhí)行像素轉(zhuǎn)換操作 (縮放、偏移、映射和截取 )。這種資源可能是專用的，高性能的紋理內(nèi)存。所有這些操作都可以被啟用或禁用。該類庫提供一組通用的可重用的類庫供開發(fā)人員使用。 MFC 編程最好的辦法是使用 MFC 的應(yīng)用程序向?qū)Чぞ?AppWizard。 （ 1）對 Win32 應(yīng)用程序編程接口的封裝 用一個 C++ Object 來包裝一個 Windows Object。 （ 4）對 ODBC 功能的封裝 以少量的能提供與 ODBC 之間更高級接口的 C++類，封裝了 ODBC API 的大量的復(fù)雜的工作，提供了一種數(shù)據(jù)庫編程模式。 針對每種不同的對象， MFC 都設(shè)計了一組類 對這些對象進行封裝，每一組類都有一個基類，從基類派生出眾多更具體的類。 這樣，通過虛擬函數(shù)和消息映射， MFC 類提供了豐富的編程接口。 這些模板都采用了以文檔 視為中心的思想，每一個模板都 包含一組特定的類。 MFC 提供了一個 Windows 應(yīng)用程序開發(fā)模式，對程序的控制主要是由 MFC 框架完成的，而且 MFC 10 也完成了大部分的功能，預(yù)定義或?qū)崿F(xiàn)了許多事件和消息處理，等等。 圖 2 MDI 應(yīng)用程序的構(gòu)成 從 CWinApp、 CDocument、 CView、 CMDIFrameWnd、 CMDIChildWnd 類對應(yīng)地派生出 CTApp、 CTDoc、CTView、 CMainFrame、 CChildFrame 五個類，這五個類的實例分別是應(yīng)用程序?qū)ο?、文檔對象、視對象、主框架窗口對象和文檔邊框窗口對象。 （ 3）文檔邊框窗口 類 文檔邊框窗口類從 CMDIChildWnd 類派生， MDI 應(yīng)用程序使用文檔邊框窗口來包含視窗口。 構(gòu)成應(yīng)用程序的對象之間的關(guān)系 圖 3 應(yīng)用程序的對象之間的關(guān)系 用圖的形式可直觀地表示所涉及的 MFC 類的繼承或者派生關(guān)系，如圖所示意。 基于 OpenGL+