基于OpenGL的切割系统中多管相贯三维物体的建模
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基于OpenGL技术的三维几何画板设计与开发罗一帆[1]查晓瑜[2]([1]四川邮电职业技术学院图情信息中心四川成都610067;[2]四川师范大学基础教学学院四川成都610068)摘要在数学教学领域,大多数虚拟软件都是采用的二维开发技术,有些采用了三维技术,仅能称为“用软件做软件”,少有从底层开发的成功案例,此类虚拟现实软件展现立体几何图形和培养学生空间立体感上势必受到限制。
到目前为止,还没有一款完善的“三维几何画板”面世,因此,将三维世界引入几何画板是一种勇敢的尝试,具有一定的意义。
本文研究了三维几何画板的设计技术与方法,并实现了三维几何画板的开发。
关键词几何画板虚拟现实面向对象OpenGL中图分类号:TP391.41文献标识码:AThr ee-dimensional Geometr ic Sketchpad Design andDevelopment based on OpenGL TechnologyLUO Yifan[1],ZHA Xiaoyu[2]([1]LIS Information Center,Sichuan Post and Telecommunication College,Chengdu,Sichuan610067;[2]College of Fundamental Education,Sichuan Normal University,Chengdu,Sichuan610068)Abs tra c t In the field of mathematics teaching,most of virtual software uses the two-dimensional development techniques,some with a three-dimensional technology,only referred to as"software to do software",developed few success stories from the bottom,such virtual realitysoftware to showstudents on the three-dimensional geometry and three-dimensional space isbound to be limited.So far, there is no perfect"three-dimensional geometric drawing board"available,therefore,the three-dimensional world into Geometer'sSke-tchpad is a brave attempt,has a certain significance.This paper studies the three-dimensional geometric drawing board design techni-ques and methods,and to achieve the development of three-dimensional geometric drawing board.K e y words Geometer's Sketchpad;virtual reality;object-oriented;OpenGL1国内外研究现状国外最早研制成功的几何教育软件是动态几何软件,如《几何画板》(The Geometric Sketchpad)和《Capri Geometry》。
基于OpenGL三维物体建模⽅法的研究与实现基于OpenGL 三维物体建模⽅法的研究与实现赵启升,李存华(淮海⼯学院计算机科学系连云港222005)E-mail :zhaoqisheng@/doc/a52784558.html摘要使⽤OpenGL 可以对读⼊的STL ⼏何模型进⾏三维真实感渲染、视⾓变换、显⽰缩放、光照设置及⿏标拾取等。
本⽂介绍了⼀种基于OpenGL 的三维物体建模⽅法,分析了基于该⽅法设计相应软件的体系结构,并着重探讨了STL ⽂件的载⼊及视⾓变换等关键技术。
关键词Visual C++ OpenGL STL 三维图形建模基⾦项⽬江苏省教育厅⾃然科学基⾦资助项⽬(NO.02KJB520012)Research and Implementation of Three-Dimensional ObjectModeling based on OpenGL TechnologyZhao Qisheng,Li Cunhua(Depart of Computer Science,Huaihai Institute of Technology,Lianyungang222005) Abstract After a STL gemometric model is read,using OpenGL can dye its color, transform its visual angle,zoom its display,set its illumination,pick its mouse and etc.This paper introduces a method of three-dimensional object modeling,analyzes the architecture of related software based on the method,and discusses emphatically such key technology as loading of STL files and visual angle transforming. Key words Visual C++ OpenGL STL Three-Dimensional Graphics Modeling1.引⾔OpenGL 是⼀个硬件和图形软件接⼝,由于它在三维真实感图形制作中性能优秀,已经成为事实上的⾼性能和交互式视景标准。
ISSN 1009-3044Computer Knowledge and TechnologyV ol.5 No.9, March 2009电脑知识与技术基于OpenGL的三维场景建模陈贵彬(四川航天职业技术学院 计算机科学系,四川 广汉 618300)摘要:近年来,随着计算机图形学和计算机技术的发展,计算机可视化技术的不断普及,创建“虚拟世界”也不断掀起热潮,而建立具有真实感的三维场景是建设“虚拟世界”的重要一步。
本文主要介绍了使用OpenGL实现三维场景的程序框架,以及在开发过程中的关键问题和解决方案。
关键词:可视化;OpenGL;三维建模中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)09-2279-023D Scenery Modelling Based on OpenGLCHEN Gui-bin(Department of Computer Science, Sichuan Aerospace Vocational & Technical College, Guanghan 618300, China)Abstract: With the development of computer graphics and computer technology as well as the populization of compute visualization in recent years, there have been continuously calls for creating a "virtual world", while the first important step to construct a "virtual world" is to set up a 3DM Scene of reality. This thesis mainly introduces a program framework of realizing the 3DM Scene using OpenGL, key problems come across in development and their solutions.Key words: Visualization; OpenGL; M-3DM1 该设计所要解决的问题OpenGL是公认的高性能图形和交互式视景处理标准。
基于VC和OpenGL的导航仿真系统三维物体建模的实现吴昊;刘建业;赵伟;段方
【期刊名称】《航空电子技术》
【年(卷),期】2004(035)002
【摘要】主要对windows环境下使用VC及OpenGL实现三维物体建模和显示的方法进行了研究,并在导航系统可视化仿真软件的开发设计中进行了综合应用.首先,对使用OpenGL在VC环境下实现三维物体建模和显示的三种方法分别进行了分析和研究,并概括阐述了相应的实现过程;然后,对三种方法的优缺点和显示效果进行了总结和对比;最后,介绍了这些方法在导航系统可视化仿真软件设计过程中的具体综合应用和效果,对于其它可视化仿真软件的三维物体建模和显示有良好的借鉴作用.
【总页数】5页(P42-45,50)
【作者】吴昊;刘建业;赵伟;段方
【作者单位】南京航空航天大学自动化学院导航研究中心,南京,210016;南京航空航天大学自动化学院导航研究中心,南京,210016;南京航空航天大学自动化学院导航研究中心,南京,210016;南京航空航天大学自动化学院导航研究中心,南
京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】V249.4
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1.基于OpenGL的高效三维物体建模的研究 [J], 吴咏梅;赵敏
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3.基于VC+ +的OpenGL三维动画仿真系统的实现 [J], 韩桃;宋文忠
4.基于OpenGL三维物体建模方法的研究与实现 [J], 赵启升
5.基于OpenGL三维物体建模方法的研究与实现 [J], 赵启升
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OpenGL通过相机模拟、可以实现计算机图形学中最基本的三维变换,即几何变换、投影变换、裁剪变换、视口变换等,同时,OpenGL还实现了矩阵堆栈等。
理解掌握了有关坐标变换的内容,就算真正走进了精彩地三维世界。
一、OpenGL中的三维物体的显示(一)坐标系统在现实世界中,所有的物体都具有三维特征,但计算机本身只能处理数字,显示二维的图形,将三维物体及二维数据联系在一起的唯一纽带就是坐标。
为了使被显示的三维物体数字化,要在被显示的物体所在的空间中定义一个坐标系。
这个坐标系的长度单位和坐标轴的方向要适合对被显示物体的描述,这个坐标系称为世界坐标系。
世界坐标系是始终固定不变的。
OpenGL还定义了局部坐标系的概念,所谓局部坐标系,也就是坐标系以物体的中心为坐标原点,物体的旋转或平移等操作都是围绕局部坐标系进行的,这时,当物体模型进行旋转或平移等操作时,局部坐标系也执行相应的旋转或平移操作。
需要注意的是,如果对物体模型进行缩放操作,则局部坐标系也要进行相应的缩放,如果缩放比例在案各坐标轴上不同,那么再经过旋转操作后,局部坐标轴之间可能不再相互垂直。
无论是在世界坐标系中进行转换还是在局部坐标系中进行转换,程序代码是相同的,只是不同的坐标系考虑的转换方式不同罢了。
计算机对数字化的显示物体作了加工处理后,要在图形显示器上显示,这就要在图形显示器屏幕上定义一个二维直角坐标系,这个坐标系称为屏幕坐标系。
这个坐标系坐标轴的方向通常取成平行于屏幕的边缘,坐标原点取在左下角,长度单位常取成一个象素。
(二)三维物体的相机模拟为了说明在三维物体到二维图象之间,需要经过什么样的变换,我们引入了相机(Camera)模拟的方式,假定用相机来拍摄这个世界,那么在相机的取景器中,就存在人眼和现实世界之间的一个变换过程。
图一、相机模拟OpenGL中的各种坐标变换从三维物体到二维图象,就如同用相机拍照一样,通常都要经历以下几个步骤:1、将相机置于三角架上,让它对准三维景物,它相当于OpenGL中调整视点的位置,即视点变换(Viewing Transformation)。
游戏软件设计课程报告(三维球体的实现)院系:专业:学号:姓名:指导教师:2010年10月10日目录目录一、应用程序的最终界面----------------------------------------------------------------1二、三维球体的绘制---------------------------------------------------------------------21、球体绘制方法研究 ----------------------------------------------------------------22、面分解法的实现----------------------------------------------------------------32.1面分解函数 ----------------------------------------------------------------32.2初值的选取 ----------------------------------------------------------------32.3 球体的实现----------------------------------------------------------------43、三角形绘制函数----------------------------------------------------------------44、三角面法向量函数 ----------------------------------------------------------------55、点的模长扩展函数 ----------------------------------------------------------------56、南北极法的实现----------------------------------------------------------------57、动画的实现-------------------------------------------------------------------10三、二种绘制方法的比较---------------------------------------------------------------12一、应用程序的最终界面一、应用程序的最终界面本OpenGL应用程序的最终界面主要由二部分构成,其一是参数控制栏,其二是视图显示窗。
基于OpenGL的板材切割数控加工仿真系统Plate cutting nc machining simulation system based on OpenGL韩青江,吕亚军,饶运清HAN Qing-jiang, LV Y a-jun, RAO Yun-qing(华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室,武汉 430074)摘 要:在板材切割数控加工领域,针对如何选择加工方法、确定加工轨迹等问题,提出了利用计算机模拟生产过程进行辅助加工的方法,以实现在最短的时间内找到最佳的加工路径并完成NC代码的校核。
对这一问题,通过建立基于OpenGL的三维仿真系统,将NC图形的仿真与NC代码的校核集于一体,全面实现了板材的虚拟加工,大大提高了板材加工的效率。
同时提出了建立板材加工中的温度场,通过热力学计算为分析板材的受热变形提供了直观的依据。
关键词:OpenGL;数控加工;温度场;三维仿真中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编号:1009-0134(2010)11(上)-0057-06 Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2010.11(上).190 引言目前在板材加工生产领域,越来越多的企业选择利用数控机床进行板材切割加工。
数控加工技术因其高效、高质量的加工特点成为多数生产企业的首选。
一般在进行数控加工之前都需要选择加工方法、确定最佳的加工轨迹,在加工开始的时候需要进行对刀、刀位检测和NC代码校验并判断加工参数是否合适等。
这些工作一般会浪费大量的时间。
传统的生产企业一般选择采用人工进行试切和NC代码校核,该方法对工作人员的技术水平要求较高,劳动量大且一般检错率较低,大大影响了企业的生产效率。
如何快速的选择最佳的加工方法、确定最佳的加工轨迹引起了人们广泛的关注和研究。
随着计算机技术在工业生产中应用的深入,利用计算机模拟实际的加工过程进行辅助生产成为了解决上述问题的首选。
OpenGL中3DMAX模型的应用(转)OpenGL中3DMAX模型的应用摘要:阐述如何在OpenGL三维编程中实现3DMAX数据模型的程序控制,成果可用于飞机飞行的运动模拟和飞行实时监控等领域中。
关键词:OpenGL、3DMAX、ASE文件、投影和变换。
1、前言OpenGL是一个硬件和图形软件接口,由于它在三维真实感图形制作中性能优秀,诸如Microsoft、SGI、IBM、DEC、SUN等计算机主导公司都采用了OpenGL标准,OpenGL已经成为事实上的高性能和交互式视景标准。
Microsoft 公司在Window95/NT操作系统中支持OpenGL前,只有在昂贵的图形工作站上才能运行OpenGL程序,随着支持OpenGL图形加速卡的出现和PC机性能的提高,OpenGL 在PC机上得到广泛的应用。
OpenGL中很容易实现模型的各种变换、着色、光照、纹理、交互操作和动画,但是它只能提供基本几何元素的造型函数,使得复杂模型的建模相对困难。
3DMAX是Kinetix公司的三维图形建模和动画软件,能方便建立各种复杂物体模型,但是很难进行程序控制。
因此,我们自然想到在3DMAX中建立好复杂模型后,在OpenGL中实现对其方便控制和变换。
2、OpenGL的基本操作1)物体的绘制:通过点、线、多边形实现。
2)变换:投影变换、几何变换、裁剪变换、视口变换。
3)着色:OpenGL提供RGBA模式和颜色索引模式,提供224种颜色。
4)纹理映射:在具体模型表面加上现实世界中物体的纹理,可使三维模型更生动。
5)交互操作和动画:OpenGL辅助函数库提供了消息响应函数,可以较方便的实现交互程序控制。
6)其它:光照、反走样、混合、雾化等功能。
3、3DMAX ASE模型描述及OpenGL控制3.1 用C语言数据结构描述3DMAX模型在3DMAX中建立好模型后,仅以三角形网格方式存为ASE文件(ASCII文件),在程序中我们需建立对应的模型数据结构,本文以C 语言数据结构为例。
收稿日期:2005 10 14;修返日期:2005 11 25基金项目:国家 863 计划资助项目(2005AA 114080)基于Open GL ES 的3D 图形绘制管线优化问题*莫 军,陈雷霆(电子科技大学计算机科学与工程学院,四川成都610054)摘 要:目前,在嵌入式设备上(如手机)的3D 游戏开发总是基于一定的图形AP I 来进行的。
O penGL ES 是为嵌入式系统而开发的3D 图形绘制编程接口。
在基于嵌入式的3D 游戏开发过程中,由于硬件资源的相对不足,要得到绘制效果较理想的图形,就需要优化3D 图形绘制过程。
采用最新的图形管线理论,将Open GL ES 的3D 图形管线绘制过程划分为七个管线绘制部分(这七个部分归属于三个绘制阶段),分析每个绘制部分的主要工作,在此基础上针对各个阶段提出了相应的优化方法。
关键词:Open GL ES ;图形管线;嵌入式3D 游戏中图法分类号:TP391 4 文献标识码:A 文章编号:1001 3695(2007)01 0215 033D G raph ic P i peli ne Opti m izati on Based on O pen GL ESM O Jun ,C H E N L ei ting(School of C o mpu t er Sc i ence &E ng i n ee ring,Universit y of E le c t ron i c S cience&Tec hn ology o f Ch i na,Chengdu S ichuan 610054,China )Abstract :No w adays 3D ga m e devel op m en t i n e mbedded devices (such as mob l e phones)is al w ays based on a k i nd ofgraph icalAPI .Open GL ES i s flexi b leAPI of 3D renderi ng ,desi gned for e m bedded devi ces .As lm i itati ons of the m ed i u m,optm i i zing 3D renderi ng for e m bedded s ystem has beco m e more m i portan.t The paper d i vi des renderi ng p i peli ne process into seven parties ,w hich are i ncl uded i n t hree rendering phases ,and anal yzes res pons i bilities i n each renderi ng pi peli ne party ,then ,su mm arize optm i alm ethod for 3D rendering based on OpenGL ES .Key words :Open GL ES ;G raph ics Pipeline ;Embedded 3D Ga m e 目前,在嵌入式设备上(如手机)的3D 游戏开发总是基于一定的图形AP I 来进行的,O penGL ES 是其中性能卓越的一种A P I ,它被广泛地使用在许多手机3D 游戏中,如M o toGP2,Speed G un Stadi u m,G alactic R ea l m s 等。
PSLIBLINGS|WS_CLIPCHILDREN;(2)OnCreate为了使OpenGL能在绘图表面(窗口或位图)上绘制图象,必须先对绘图表面进行初始化,既通过对象素格式的描述(分配并填充PIXELFORMATDESCRIPTOR结构)、选择(通过ChoosePixelFormat函数)和设置(通过SetPixelFormat函数),规定绘图表面的某些属性。
此外,只有在OpenGL环境中,OpenGL命令才能被接受并执行,所以我们必须创建OpenGL绘制环境(由函数wgCreatContext完成)。
在必要的情况下,还将进一步创建调色板。
我们选择视图类消息句柄OnCreate作为完成这些工作的恰当场所。
(3)OnSize窗口大小变动时会触发消息句柄,OnSize在此函数中,我们的目的是建立3D OpenGL坐标与2D屏幕坐标之间的映射,体现为做三件事:获取当前的绘制环境。
这个使用wgMakeCurrent函数来完成,函数如下所示,BOOL bResult=wgMakeCurrent(dc.m_Hdc,m_hrc);设置映射方式。
OpenGL大量使用矩阵运算,因为场地景到屏幕的变换,以及3D图形的3D旋转、平移和缩放都是采用矩阵变换实现的。
在OnSize函数中,我们使用投影栈来设置我们观察物体的方法,总共用到四个函数,如下所示,GLdouble gldAspect=(GLdouble)cx/(GLdouble)cy;GlMatrixMode(GL_PROJECTION);//指定所使用的矩阵栈GlLoadIdentity(); //清空矩阵栈GlPerspective(45.0,gldAspect,1.0,10.0);//设定用户的可见区域GlViewport(0,0,cx,xy); //设置在用户区上的绘制区域激活当前绘制环境。
在使用多个绘基于OpenGL的三维图形的绘制吴爱兰1 楼建列21、浙江公路机械技工学校 3100142、浙江经济职业技术学院教育技术中心 310018一、OpenGL的简介目前OpenGL是工业界公认的先进而强大的三维图形编程接口(3D API)。
2009年1月第14卷第1期 西 安 邮 电 学 院 学 报JOURNAL OF XI ’AN UN IV ERSIT Y OF POST AND TEL ECOMMUN ICA TIONS Jan.2009Vol 114No 11收稿日期:2008-09-16作者简介:贾 甲(1984-),男,陕西宝鸡人,武警工程学院研究生大队硕士研究生;王 涛(1977-),男,陕西西安人,武警工程学院基础部讲师;刘大伟(1980-),男,山东潍坊人,武警工程学院基础部讲师。
基于Open G L 的建筑物三维建模技术贾 甲1,王 涛2,刘大伟2(1.武警工程学院研究生大队,陕西西安 710086;2.武警工程学院基础部,陕西西安 710086)摘要:建筑物三维模型的构建是数字城市三维可视化的主要内容,采用成熟的商业软件可以提高开发速度,但同时带来价格昂贵、移植性差、硬件要求高等缺点。
采用基于二维地理数据库或摄影影像提取建筑物框架,结合Open G L 丰富强大的三维绘图功能,可以快速的实现对建筑物的三维建模,同时避免了使用商业软件所带来的诸多困难。
关键词:Open G L ;建筑物;三维建模;纹理映射中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-3264(2009)01-0142-03引言计算机图形图像、虚拟现实、数据库、可视化和海量存储等技术和相关理论的不断发展,使现实世界三维数字化已成为现实,数字城市建筑物建模过程正朝着简单化、规模化、标准化的方向发展[1-3]。
因此,如何快捷地构建仿真程度较高的建筑物三维模型成为实现数字城市的基本问题,单个建筑物的模型建立方法直接影响到数字城市三维可视化的速度和效果。
本文就从单个建筑物三维模型的构建角度详细说明一种可用于实际的操作方案。
1 利用OpenG L 构建建筑物模型的优势一直以来,由于技术和理论的制约,建筑物三维模型的构建一直是数字城市三维地理信息系统中难实现的一个环节,这也成为了制约三维GIS 发展的一个主要原因。