基于OpenGL的光照处理技术及实现

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基于QT的嵌入式视频处理技术研究与实现

作者：徐广宇

来源：《计算机光盘软件与应用》2013年第24期

摘 要：目前嵌入式技术随着物联网行业的突飞猛进发展而得到了快速普及，嵌入式关键技术之一的GUI技术（Graphical User Interface图形用户界面）也得到了快速发展，而QT作为嵌入式GUI技术中主流的技术平台更是得到了广泛认可，而OpenCV技术的出现使得QT在视频处理方面更加专业。

关键词：嵌入式；GUI；QT；OpenCV

中图分类号：TP368.1

1 目前主流的嵌入式GUI

GUI技术是嵌入式的关键技术之一，其直接关系到产品的界面友好性程度，最终影响到产品的竞争力。

目前主流的嵌入式GUI主要有以下几种：

Microwindows的体系结构由上至下，分别为API层、图形引擎层、驱动层、硬件层，用户可以根据具体的应用需求来实现每一个层。

MiniGUI的实现主要依赖于标准C的库函数，它可以任意在支持标准C的环境上运行，MiniGUI很小巧但也很高效。MiniGUI主要应用在一些中低端设备中。

2 QT的搭建

由于QT具有跨平台的特性，所以一般开发可以在windows下开发，再移植到Linux中，本文重点介绍QT在Windows下的使用。

QT的开发环境包括以下几部分：QT的GUI库，QT creator，windows版本还包含编译器，可以是Microsoft visual stdio c++，还可以是MinGW，本文中使用的是MinGW。

搭建QT开发环境包括以下几部分：（1）下载安装MinGW编译器，该编译器支持Gcc和G++。（2）下载安装qt-creator-win-opensource。（3）为QT、MinGW、qmake添加环境变量。

实践与经验　

蒋亚军　

（湖南科技学院计算机与信息科学系，永州４２５００６）　

摘要：在Ｗｉｎｄｏｗｓ平台上。利用ＶｉｓｕａｌＣ＋＋集成环境，结合ＯｐｅｎＧＬ图形函数库构建三雏模拟地形，　

并实现在此三雏场景中的漫游。该系统具有一定的真实感和沉浸感。　关ｔ词：ＯｐｅｎＧＬ；三雏模拟地形；漫游　

引言　

三维地形的模拟有着广泛的应用，如游戏、军事　

学习模拟、地理信息系统（ＧＬＳ）等，因此它是开发可视　

化系统中最基本也是最重要的技术之一。地形绘制常　

使用ＤＥＭ（数字高程模型）格式的地形高度数据，即　

按矩形网格采样的地形高度数值［１１。　

ＯｐｅｎＧＬ是ＳＧＩ公司开发的。可独立于操作系统　

和硬件环境的三维图形库。强大的图形操作功能和跨　

平台的能力使其在许多领域都有应用。并得到硬件　

（显卡）厂商的广泛支持伪。利用ＯｐｅｎＧＬ实现三维地　

形模拟，可以利用它强大的图形功能，让开发人员能　

够把更多的精力投入到自己关心的功能开发当中去。　

此外，还可以最大限度地利用计算机硬件的功能，达　

到连贯平滑的动画效果。　

本文研究了利用Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋集成环境。以　

ＯｐｅｎＧＬ图形函数库为基础。在Ｗｉｎｄｏｗｓ平台上构建　

三维模拟地形，并实现在此三维场景中的漫游。　

１　三维模拟地形的生成　

（１）地形模型的建立　

地形建模是整个三维地形绘制的核心内容．它的　

好坏也直接影响着图形实时显示的速度与质量。三角　

面是最小的图形基元．基于三角面的各种几何算法最　

简单、最可靠，构成的系统性能最优。又由于ＯｐｅｎＧＬ　

只能处理凸多边形．因此常常选用三角面构造地形模　

型。三角形的明亮程度除取决于光源和明暗处理方式　

外，还受到点与面的法向量的影响。一般点的法向量　

取值为其周围法向量的均值四。如图１所示，顶点Ｐ的　

｝本课题得到湖南省教育厅一般项目赍助（ｉｔ号：ｏ４ｃ５１７）　法向量Ｎｒ＝（Ｎｌ＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４）／４。　

Ｎ　

图１面与点的法向量的计算　

这样三维模型的构造可由下列代码定义：　

第２　０６０卷年６第１２堵期　年　月　计算机技术与发展　、，Ｌ　１．１６　．１２　ＣＯＭＰＬｒｌＴ

￣Ｒ　ＴＥＣＩｑＮＯＩ￣）（　Ｙ　ＡＮＤ　ＤＥＶＥ！，ＯＰＭＥＮＴ　１Ｘ＝ｃ．２００６　

基于顶点Ｓｈａｄｅｒ　实现的光照计算技术　

苏　蕴，陈操宇，郭善良　

ｉ上海师范大学数理信息学院，上海２００２３４）　

摘要：真实的光照效果模拟一直是计算机图形学中一个倍受瞩目的课题。鉴于此，在Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｖｉｓｕａｌ　Ｓｔｕｄｉｏ开发环境　下，利用ＤｉｒｅｃｒＸ９．０软件包进行３Ｄ开发，结合顶点ｓｈａａｅｒ技术编程实现了Ｄｉｒｅｃｔ３Ｄ支持的三种灯光（平行光、点光、聚光）　

的顶点光照效果，并与使用标准图形管线实现的光照效果进行了对比。发现前者可以实现更为灵活且真实的光照效果。　关键词：计算机图形学；顶点光照；ｓｈａｄｅｒ程序　

中田分类号：ＴＰ３９１．４１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—６２９Ｘ（２００６）１２—００５８—０３　

Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔｉｎｇ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｖｅｒｔｅｘ　Ｓｈａｄｅｒ　

ｊ　ｓｕ　Ｙｕｎ。ＣＨＥＮ　Ｃａｏ－ｙｕ。ＧＵＯ　Ｓｈａｈ－ｌｉａｎｇ　

（Ｍａｔｈ￣ｎａｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００２３４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｌ￣ｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｒｄｓｌｉｓｔｉｅ　ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅ　ｋｅｙｔｏｐｉｃｓｉｎ　ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｇｒａｐｈｉｃｓ．Ｐｅｒ—ｖｅｒｔｅｘｌｉｇｈｔｉｒｇ　ｅｆ—　ｆｅｅｔ　ｏｆ　ｔｈ啦ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔ（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　ｌｉｇｈｔ，ｐｏｉｎｔ　ｌｉｇｈｔ　ａｎｄ　ｓｐｏｔ　ｌｉｇｈｔ）ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｂｙ　Ｄｉｒｅｃｔ３Ｄ　ｉｓ　ｒｅａｌｉｚｅｄ　ｕｓｉｎｇ　Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｖｉｓｕａｌ　Ｓｔｕｄｉｏ，　Ｄｉｔ￣．Ｘ　９．０　ａｎｄ￣ｘｓｄｅａ＂ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ａｎｄｉｔｉｓ　ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈ　ｓｔａｎｄａｒｄｇｒａｐｈｉｃｓ　ｐｉｐｄｉｎｉｎｇ．Ｄｉｓｃｏｖｅｒｔｈａｔｔｈｅｆｏｒｍｅｒｃａｎ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｒｎ０　ｆｌｅｘｉｂｌｅ　ａｎｄⅡ　ｒｅａｌｉｓｔｉｃ　ｌｉｇｈｔｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ．　１（　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｇｒａｐ￣；ｐｅｒ—ｖｅｒｔｅｘ　ｌｉｇｈｔｉｎｇ；ｓｈａｄｅｒ　ｐｒｏｇｒａｍｓ　

摘 要

随着时代进步，从简单的色块堆砌而成的画面到数百万多边形组成的精细人物，游戏正展示给我们越来越真实且广阔的世界。对于近几年游戏的发展来说，老式2D游戏的画面、游戏性、互动性已经无法满足各类玩家的需要，而3D游戏无论是在游戏画面的真实程度、操作的流畅程度、以及故事背景方面的优越性都非常突出。在这种发展趋势下，2D游戏所占领的市场将会变得微乎其微，3D游戏的开发将会成为整个游戏制作领域的一种趋势。

针对于3D游戏开发，OpenGL作为一个3D的应用程序编程接口（API）来说，是非常合适的。OpengGL作为与硬件无关的软件接口，只要操作系统使用了OpengGL适配器就可以打到相同的效果。它又是一个开放图形库，在跨平台领域上非常便利。并且它具有优良的移植性，是广大3D游戏开发者的首选。

本论文为利用OpengGL进行3D射击游戏的设计与开发，采用碰撞检测、粒子系统、MD2模型绘制、3D声效等技术，最终实现一个射击游戏。

关键词：游戏, 基于OpengGL,三维, 射击游戏

Abstract: Along with the progress of the times,fine characters from simple color swatch

built the picture to the millions of polygons, the game is to show us more and more real and

the wide world.For the development of the game in recent years, the old 2D games'

screen ,games andinteractive have been unable to meet all kinds of game player needs, while

3D regardless of the game on the game screen reality, smooth operation, and the background