文獻(xiàn)綜述基于opengl的飛機(jī)虛擬場(chǎng)景漫游模擬(編輯修改稿)
2024-12-13 21:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 原理 計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)是用程序或工具生成一系列的靜態(tài)畫(huà)面 ,然后通過(guò)畫(huà)面的連續(xù)播放來(lái)反映對(duì)象的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程的技術(shù)。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)中的驅(qū)動(dòng)要素是時(shí)間 ,通過(guò)足夠快的速度顯示一系列單個(gè)幀以生成活動(dòng)的感覺(jué)。 OpenGL 支持雙緩存技術(shù) ,該技術(shù)提供了一種生成平滑動(dòng)畫(huà)的機(jī)制 當(dāng)前可見(jiàn)視頻緩存稱(chēng)為前臺(tái)視頻緩存 ,不可見(jiàn)的正在畫(huà)的視頻緩存稱(chēng)為后臺(tái)視頻緩存，當(dāng)后臺(tái)視頻緩存中的內(nèi)容被要求顯示時(shí) ,就會(huì)將它拷貝至前臺(tái)視頻緩存 顯示硬件則不斷地讀可見(jiàn)視頻緩存中的內(nèi)容 ,并把結(jié)果顯示在屏幕上 當(dāng)完整的畫(huà)面在后臺(tái)視頻緩存中畫(huà)出后就調(diào)用SwapBuffers()函數(shù) ,使其成為可見(jiàn)的視頻緩存 在交換前后臺(tái)視頻緩存中的內(nèi)容之前 ,應(yīng)調(diào)用同步操作函數(shù) glFlush()或 glFinish()[5]。 OpenGL的 特點(diǎn)及功能 OpenGL 實(shí) 際上是一個(gè)開(kāi)放的三維圖形軟件包，它獨(dú)立于窗口系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，以它為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序可以十分方便地在各種平臺(tái)間移植； OpenGL 可 4 以與 Visual C++緊密接口，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的有關(guān)計(jì)算和圖形算法，可保證算法的正確性和可靠性； OpenGL 使用簡(jiǎn)便，效率高。它具有七大功能： 建模 ， OpenGL 圖形庫(kù)除了提供基本的點(diǎn)、線、多邊形的繪制函數(shù)外，還提供了復(fù)雜的三維物體（球、錐、多面體、茶壺等）以及復(fù)雜曲線和曲面（例如Bezier、 Nurbs 等曲線或曲面）繪制函數(shù)。 變換 ， OpenGL 圖形庫(kù)的變換包括基本變換和投影 變換?；咀儞Q有平移、旋轉(zhuǎn)、變比鏡像四種變換，投影變換有平行投影（又稱(chēng)正射投影）和透視投影兩種變換。其變換方法與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)中的坐標(biāo)變換方法完全一致，有利于減少算法的運(yùn)行時(shí)間，提高三維圖形的顯示速度。 顏色模式設(shè)置 ， OpenGL 顏色模式有兩種，即 RGBA 模式和顏色索引（ Color Index）。 光照和材質(zhì)設(shè)置 ， OpenGL 光有輻射光（ Emitted Light）、環(huán)境光（ Ambient Light）、漫反射光（ Diffuse Light）和鏡面光（ Specular Light）。材質(zhì)是用光反射率來(lái)表示。場(chǎng)景（ Scene）中物體最終反映到人眼的顏色是光的紅綠藍(lán)分量與材質(zhì)紅綠藍(lán)分量的反射率相乘后形成的顏色。 紋理映射（ Texture Mapping） ， 利用 OpenGL 紋理映射功能可以十分逼真地表達(dá)物體表面細(xì)節(jié)。 位圖顯示和圖象增強(qiáng) ， 圖象功能除了基本的拷貝和像素讀寫(xiě)外，還提供融合（ Blending）、反走樣（ Antialiasing）和霧（ fog）的特殊圖象效果處理。以上三條可是被仿真物更具真實(shí)感，增強(qiáng)圖形顯示的效果。 雙緩存動(dòng)畫(huà)（ Double Buffering） ， 雙緩存即前臺(tái)緩存和后臺(tái)緩存，簡(jiǎn)而言之，后臺(tái)緩存計(jì)算場(chǎng)景、生成畫(huà)面，前臺(tái)緩存顯示后臺(tái)緩存已畫(huà)好的畫(huà)面。此外，利用 OpenGL 還能實(shí)現(xiàn)深度暗示（ Depth Cue）、運(yùn)動(dòng)模糊（ Motion Blur）等特殊效果。從而實(shí)現(xiàn)了消隱算法 [6]。 漫游系統(tǒng)的概念和功能 虛擬漫游系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)對(duì)真實(shí)世界的三維模擬，用戶(hù)可以通過(guò)一定的方式對(duì)模
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