【正文】 ttomtoptleftright nearfarnearfartbottomtopbottomtoptleftrightleftrighttzyx???????????? glFrustum()的原型為： void glFrustum(GLdouble left,GLdouble right,GLdouble bottom,GLdouble top,GLdouble near,GLdouble far)。 /////////////////////////////////////////////////////////////////////// //設(shè)置透視模式 glViewport(0,0,w,h)。 if (hrc) ::wglDeleteContext(hrc)。 //設(shè)置像素格式 if( amp。//創(chuàng)建 RC glViewport(0, 0, w, h)。下面，從文件的角度來考察 AppWizard 生成了哪些源碼文件，這些文件的作用是什么。 （ 6）文檔模板 （ a） 文檔模板類一般不需要派生。 （ 2）邊框窗口 如果是 SDI 應(yīng)用程序，從 CFrameWnd 類派生邊框窗口類，邊框窗口的客戶子窗口 (MDIClient)直接包含視窗口；如果是 MDI 應(yīng)用程序，從 CMDIFrameWnd 類派生邊框窗口類，邊框窗口的客戶子窗口 (MDIClient)直接包含文檔邊框窗口。 MFC編程框架 用 AppWizard 產(chǎn)生一個(gè) MDI 工程 t（無 OLE 等支持）， AppWizard 創(chuàng)建了一系列文件，構(gòu)成了一個(gè)應(yīng)用程序框架。雖然，這些內(nèi)部處理對程序員來說是透明的，但是，懂得和理解 MFC 內(nèi)部機(jī)制有助于寫出功能靈活而強(qiáng)大的程序。這樣封裝的結(jié)果對程序員來說，是一套開發(fā)模板（或者說模式）。例如， CWnd 封裝 Windows 窗口對象時(shí)，每一條 Windows 消息對應(yīng)一個(gè)成員函數(shù)，這些成員函數(shù)為派生類所繼承。所有從 CObject 派生的類都將具備或者可以具備 CObject 所擁有的特性。文檔是用戶操作的數(shù)據(jù)對象，視圖是數(shù)據(jù)操作的窗口，用戶通過它處理、查看數(shù)據(jù)。 封裝 構(gòu)成 MFC 框架的是 MFC 類庫。 MFC 框架定義了應(yīng)用程序的輪廓，并提供了用戶接口的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)方法，程序員所要做的就是通過預(yù)定義的接口把具體應(yīng)用程序特有的東西填入這個(gè)輪廓。隨后，將要執(zhí)行的可能是混合，抖動，邏輯操作以及根據(jù)一個(gè)位掩碼的屏蔽操作。每個(gè)片斷方塊都將具有各自的顏色和深度值。如果需要使用多幅紋理圖像，把它們放在紋理對象中是一種明智的做法。首先，來自系統(tǒng)內(nèi)存的一個(gè)數(shù)組中的像素進(jìn)行解包，從某種格式 (像素的原始格式可能有多種 )解包為適當(dāng)數(shù)量的數(shù)據(jù)成分。點(diǎn)剪裁就是簡單地接受或拒絕頂點(diǎn)，直線或多邊形剪裁則可能需要添加額外的頂點(diǎn)，具體取決于直線或多邊形是如何進(jìn)行剪裁的。這種方法是一種多項(xiàng)式 映射，它可以根據(jù)控制點(diǎn)產(chǎn)生表面法線、紋理坐標(biāo)、顏色以及空間坐標(biāo)。 圖 1 OpenGL 渲染管道 下面我們更為詳細(xì)的介紹 OpenGL 渲染管線的一些關(guān)鍵階段。該版本仍然延續(xù)了 OpenGL 發(fā)展的方向讓圖形程序開發(fā)者能在多種操作系統(tǒng)和平臺下更好的利用新的 GPU 功能。 支持 OpenGL Shading Language、新的 shader 擴(kuò)展特性以及其他多項(xiàng)增強(qiáng)特性。 1997 年， Windows 95 下 3D 游戲的大量涌現(xiàn)，游戲開發(fā)公司迫切需要一個(gè)功能強(qiáng)大、兼容性好的 3D 圖形接口，而當(dāng)時(shí)微軟公司自己的 3D 圖形接口 DirectX 功能卻是很糟糕。它是在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備不能滿足實(shí)時(shí)繪制和動態(tài)交互處理要求的前提下，從軟件著手，根據(jù)人眼觀察景物的特點(diǎn)和某個(gè)設(shè)定的 精度要求，對不同地形區(qū)域采用不同的網(wǎng)格分辨率進(jìn)行繪制，精到每個(gè)點(diǎn) ；微機(jī)上對大規(guī)模地形實(shí)時(shí)繪制 [8]．從 90年代開始，眾多學(xué)者從不同的角度出發(fā)，針對地形的特點(diǎn)，對地形模型的簡化和多分辨率表示技術(shù)進(jìn)行了初步地研究 [9]，提出了一些數(shù)據(jù)模型和算法．關(guān)于這方面的研究還處在一個(gè)發(fā)展深入的階段，針對多分辨率表示技術(shù)的要求，適合當(dāng)前微機(jī)硬件環(huán)境的新模型和算法需要被提出和研究． 當(dāng)前，真實(shí)感圖形實(shí)時(shí)繪制是計(jì)算機(jī)科學(xué)的研究熱點(diǎn) 本文研究的內(nèi)容 （ 1）本文綜述各種三維地形生成技術(shù)的原理和實(shí)現(xiàn)， 分析各種三維地形生成算法， 著重對基于高度 圖的地形生成技術(shù)進(jìn)行深入分析，討論了基于高度圖的地形高程生成 。這不同于其 它的 LOD算法，這種算法在相鄰區(qū)域不同的 LOD之間不存在缺口問題，但是這種算法的計(jì)算量非常大 [6]。由于這個(gè)算法是至底向上的，所以出現(xiàn)大量無用的數(shù)據(jù) [1]。 總之虛擬地形不僅在旅游、游戲、電影這幾個(gè)方面體會它的價(jià)值。三維地形就存在我們生活范圍， 比如說我們的經(jīng)常玩 游戲。在此基礎(chǔ)上 通過在位圖的灰度 值與地形高程之間建立映射關(guān)系，快速生成了三維網(wǎng)格地形． 以生成具有高度真實(shí)感的三維地形。 關(guān)鍵詞 ： 三維地形；三維圖形；地形建模；地形模型；灰度等級；三維地形模擬 1 Abstract This thesis absorbing the puter graphics, the modern mathematics, the surveying and mapping and other advanced theory achievements, has studied the terrain modeling elementary theory and the method. This thesis analyzes the uniformity of the height map terrain rendering algorithms, and put forward the effective improvement methods. By improving the efficiency of rendering uniform grid and adding the edge of the level of detail terrain . The terrain contours bee clearer. This thesis points it out that the generation of a virtual reality graphics is the key issues, and reviews the resulting graph technology and subsequently, reviews the terrain generation and realtime display technology and methods. Based on that, the thesis makes the reflect relationship between Height Chart and Terrain elevation. Eventually, a threedimensional grid terrain has been mapped rapidly and then produced a highly realistic threedimensional terrain. Key words： ： 3D terrain ； 3D graph； terain modeling； terrain model； gray level； 3Dterain simulating 2 1 緒論 研究的前景和意義 地形系統(tǒng)的研究一直的圖形學(xué)的熱點(diǎn)，虛擬地形主要幾種方法 分為 高度圖，分形 等。開發(fā)商為了更好的吸收玩家 ，開發(fā)商 會不惜一切代價(jià)去開發(fā)虛擬地形， 越來越細(xì)節(jié)化，游戲中的地形系統(tǒng)也隨著時(shí)間的推移變得越來越漂亮了。它已經(jīng)涉及到人們生活的方方面面，人們正在享受著它為我們帶來的樂趣，并利用這個(gè)機(jī)遇 為社會創(chuàng)造價(jià) 值 。 1997年 Rottge等人上面的算法進(jìn)進(jìn)的改進(jìn)。 20xxZviKongeN Jinhd Sana提出了四個(gè)直角三角形組成繪制，算法的公辯率也是四叉數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但它每個(gè)塊都是由四個(gè)直角三角形組成，并且每個(gè)三角形的分辯率與它相鄰都是匹配的，算法均衡了 CPU和 GPU之間的計(jì)算量，并且減少了兩者之間的交互，把高程值直接當(dāng)紋理來進(jìn)行傳輸 [6]。 （ 2）基于高度圖的地表特征 的生 成，深入分析基于高度圖的地形生成 。因而以制作《雷神之錘》等經(jīng)典 3D射擊游戲而著名的 id公司同其它一些游戲開發(fā)公司一同強(qiáng)烈要求微軟在 Windows 95 中加入對 OpenGL 的支持。 20xx 年 8 月初 Khronos 工作組在 Siggraph 20xx 大會上宣布了 OpenGL 圖形接口規(guī)范， shader 語言和其他新增功能將再次未來開放 3D 接口發(fā)展指明方向。 版本提升了性能表現(xiàn)、改進(jìn)了視覺質(zhì)量、提高了幾 何圖形處理速度，而且使 Direct3D 程序更容易移植為 OpenGL。 顯示列表 任何數(shù)據(jù)，不管它所描述的是幾何圖形還是像素，都可以保存在顯示列表 (display list)中，供當(dāng)前或以后使用。 基于頂點(diǎn)的操作 對于頂點(diǎn)數(shù)據(jù)，接下來的一個(gè)步驟就是 基于頂點(diǎn)的操作 ，就是把頂點(diǎn)變換為圖元。 在有些情況下，接 6 下來需要執(zhí)行一個(gè)稱為透視除法 (perspective division)的步驟。接著，這些數(shù)據(jù)被縮放、偏移，并根據(jù)一副像素圖進(jìn)行處理。這樣，就可以很方便地在他們之間進(jìn)行切換。 片斷操作 在數(shù)據(jù)實(shí)際存儲到幀緩沖區(qū)之前， 將要執(zhí)行一系列的操作。最后，經(jīng)過完整處理的片斷就被繪制到適當(dāng)?shù)木彌_區(qū)，最終成為一個(gè)像素并到達(dá)它的最終 歸宿 。 Visual C++提供了相應(yīng)的工具來完成這個(gè)工作： AppWizard 可以用來生成初步的框架文件（代碼和資源等）；資源編輯器用于直觀地設(shè)計(jì)用戶界面； ClassWizard 用來協(xié)助添加代碼到框架文件；最后進(jìn)行編譯，則通過類庫實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序特定的邏輯。 MFC 類庫是 C++類庫。 （ 3）對 COM/OLE 特性的封裝 OLE 建立在 COM 模型之上，由于支持 OLE 的應(yīng)用程序必須實(shí)現(xiàn)一系列的接口（ Interface），因而相當(dāng)繁瑣。CCmdTarget 通過封裝一些屬性和方法，提供了消息處理的架構(gòu)。如果這些函數(shù)都設(shè)計(jì)成虛擬函數(shù)，由于數(shù)量太多，實(shí)現(xiàn)起來不現(xiàn)實(shí)。針對不同的應(yīng)用和目的，程序員采用不同的模板。 總之， MFC 封裝了 Win32 API， OLE API， ODBC API 等底層函數(shù)的功能，并提供更高一層的接口，簡化了 Windows 編程。這些文件分四類：頭文件（ .h），實(shí)現(xiàn) 文件 (.cpp)，資源文件 (.rc)，模塊定義文件 (.def)，等。 如果要支持工具條、狀態(tài)欄，則派生的 邊框窗口類還要添加 CToolBar 和 CStatusBar 類型的成員變量，以及在一個(gè) OnCreate 消息處理函數(shù)中初始化這兩個(gè)控制窗口。 MDI 應(yīng)用程序使用多文檔模板類 CMultiDocTemplate； SDI應(yīng)用程序使用單文檔模板類 CSingleDocTemplate。表 1 列出了 AppWizard所生成的頭文件，表 2 列出了了 AppWizard 所生成的實(shí)現(xiàn)文件及其對頭文件的包含關(guān)系。 gluPerspective(45,ratio,1,1000)。 PFD_NEED_PALETTE) SetLogicalPalette()。 if (m_pDC) delete m_pDC。 glMatrixMode(GL_PROJECTION)。 其 裁剪視體和 參數(shù)定義如下圖所示： 其生成的投影矩陣為： ?????????????????????010000020002DCBb o t t o mt o pn e a rAl e f tr i g h tn e a r nearf arnearf arDnearf arnearf arCbottomtopbottomtopBlef trightlef trightA??????????????2 對于透視投影，實(shí)用庫中提供了另一個(gè)函數(shù) gluPerspective()，它在使用上更方便，但實(shí)質(zhì)上和glFrustum()是一樣的?；诰W(wǎng)格的算法可以求出高度值 Z,假設(shè)像素顏色 RGB 每個(gè)分量取值為 0～ 255， 高程值 插入的范圍為用戶輸入的高程范圍 ，變量 min～ max 的用戶輸入變量 。每一種等級的顏色對應(yīng)各自的不同高度， 能夠得一幅藍(lán)白明顯的 高低 地形圖。 // 設(shè)置地形的最小和最大高度 void SetInterpolationLevel(int level)。 // 單元格的尺寸 int m_interpol_level。 3) 紋理元重復(fù)出現(xiàn)的周期應(yīng)較多，以充分體現(xiàn)紋理特性是穩(wěn)定的。 3) 以后不斷重復(fù)的從輸入圖像中隨機(jī)選擇一個(gè) BB ww? 的紋理塊 i B ，將其前一塊紋理塊 1?i B