基于OpenGL的三维建模技术【精选】

基于OpenGL的三维图形绘制实验基于OpenGL的三维图形绘制实验⽬录实验题⽬：交互图形程序设计基础实验 (3)1．实验⽬的 (3)2．实验内容 (3)2.1 实验内容 (3)2.2 实验任务 (3)3．实验过程 (4)3.1 预处理 (4)3.3 主要函数说明 (5)3.4 过程描述 (6)3.5 运⾏截图 (7)4．实验结果 (7)5．实验体会 (7)实验题⽬：交互图形程序设计基础实验1．实验⽬的1）理解并掌握三维基本图形数据结构表⽰⽅法。

2）掌握编写OpenGL图形程序的基本⽅法.3）掌握OpenGL基本图形表⽰及绘制。

2．实验内容2.1 实验内容基于OpenGL的三维图形绘制实验⽬的是掌握图形信息的表⽰、数据的组织，在此基础上基于OpenGL绘制出三维图形。

实验内容包括OpenGL编程环境搭建、OpenGL程序结构、基本数据类型、核⼼函数等的使⽤；基本图形的绘制（点、线段、折线、闭合折线、多边形、三⾓形、三⾓扇、三⾓条带、四边形、四边形条带等）及图形属性控制（线宽、颜⾊、线型、填充样式等）；对指定的若⼲三维模型进⾏建模、绘制，在⼀个程序框架下实现，提交1次程序，1份实验报告。

2.2 实验任务1、使⽤Visual C++建⽴⼀个单⽂档（SDI）程序，完成OpenGL绘制框架程序的设计。

在此基础上参照提供的资料，定义绘制函数，基于⾃定义的若⼲点坐标与颜⾊，分别绘制绘制点、线段、不闭合折线、闭合折线、多边形、三⾓形、四边形、三⾓扇、三⾓条带、四边形条带。

2、使⽤1中建⽴的程序框架，完成如下任务：（1）绘制正棱柱（底⾯多变形的边数及⾼度可以通过对话框输⼊）（2）正棱锥（底⾯多变形的边数及⾼度可以通过对话框输⼊）（3）正棱台（底⾯多变形的边数、台⾼、锥⾼可以通过对话框输⼊）注意模型坐标系的选择和顶点坐标的计算，每个图形的绘制单独写成函数。

加⼊菜单绘制三、四、五、六边的情况，其他边数情况从弹出对话框中输⼊参数，然后绘制。

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 of the story of the superiority is very prominent.In this trend, 2D game occupied market will become very little, the development of 3D games will become the game made a trend in the field.For 3D game development, OpenGL as the application programming interface of a 3D (API), is a very suitable. OpengGL as the interface of the software and hardware independence, as long as the operating system uses the OpengGL adapter can reach the same effect. It is also an open graphics library, cross-platform in areas very convenient. And it has good transplantation, is the 3D game developer's choice.In this paper, the design and development of 3D shooting game is to use OpengGL, the collision detection, particle system, MD2 model, 3D sound rendering technology, the ultimate realization of a shooting game.Keywords game, OpengGL, 3D, shooting game目录1 引言 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 毕业设计的任务 (1)1.3 国内外现状的研究 (2)1.4 开发技术与开发平台 (3)1.4.1 开发技术 (3)1.4.2 开发平台 (3)2 OpenGL简介与3D图形学相关 (5)2.1 OpenGL简介 (5)2.1.1 OpenGl特点 (5)2.1.2 OpenGL功能 (6)2.1.3 OpenGL渲染 (7)2.2 3D图形学相关 (8)2.2.1 向量与矩阵 (8)2.2.2 变换 (8)2.2.3 投影 (8)2.2.4 3D裁剪 (9)3 游戏设计 (11)3.1 游戏的组成 (11)3.2 游戏的结构 (11)3.3 本游戏设计 (12)4 关键技术 (15)4.1 摄像机漫游 (15)4.2 碰撞检测 (16)4.3 粒子爆炸 (19)4.4 云雾效果 (20)4.5 简易AI (21)4.6 3D模型 (23)4.7 3D音效 (26)4.8 游戏场景随机地形 (28)5 运行游戏 (30)结论 (36)参考文献 (37)致谢 .................................................................................................................................. 错误!未定义书签。

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。

基于OpenGL的三维动画效果设计与实现OpenGL是一种跨平台的图形库，广泛应用于计算机图形学、游戏开发和虚拟现实等领域。

在OpenGL的基础上，可以实现各种精美的三维动画效果，如逼真的光影效果、自然的物理模拟和华丽的特效等。

本文将介绍如何基于OpenGL实现三维动画效果。

一、OpenGL简介OpenGL（Open Graphics Library）是一种跨平台的图形库，可以用于开发高性能的3D图形应用程序。

它提供了一套标准的API，程序员可以使用OpenGL库里的函数来绘制各种图形，包括点、线、三角形等。

OpenGL的主要优点是跨平台，程序可以在不同的操作系统和硬件上运行，并且不需要对程序做太多的修改。

二、OpenGL开发环境在开始OpenGL开发之前，需要配置正确的开发环境。

OpenGL的开发环境包括编程语言、OpenGL库、窗口系统和OpenGL的开发工具等。

编程语言：OpenGL支持多种编程语言，如C/C++、Java、Python等。

其中，C/C++是最常用的开发语言，因为它可以直接调用OpenGL的函数库。

OpenGL库：OpenGL库是开发OpenGL程序时必须的工具，它包含了OpenGL 的所有函数和常量。

窗口系统：OpenGL需要一个可视化的窗口系统，用来显示图形界面。

常用的窗口系统有Windows、Linux和MacOS等。

开发工具：开发OpenGL程序需要使用各种IDE和编辑器，如Visual Studio、CodeBlocks和Eclipse等。

三、实现三维动画效果的基础知识1.三维坐标系OpenGL使用右手坐标系表示三维坐标系，其中x轴向右，y轴向上，z轴向外。

2.矩阵变换OpenGL可以通过矩阵变换来实现图形的移动、旋转、缩放等操作。

常用的变换矩阵包括平移矩阵、旋转矩阵和缩放矩阵。

3.光照模型光照模型是OpenGL中重要的概念之一，它用来计算光源对物体的影响。

其中，主要包括光源的位置、光线的颜色和强度等因素。

基于OpenGL的三维模型显示技术研究随着计算机技术的快速发展，三维模型技术也得到了广泛的应用。

三维模型技术可以用于游戏、设计、虚拟现实等领域。

为了能够高效、准确地显示三维模型，有必要研究基于OpenGL的三维模型显示技术。

一、OpenGL介绍OpenGL是一种跨平台、开放源代码的图形库，可用于创建2D和3D图形。

OpenGL由Khronos Group开发和维护。

它支持多种编程语言，如C、C++、Java 等。

由于其良好的跨平台性，OpenGL被广泛应用于游戏、虚拟现实、工业设计等领域。

二、OpenGL的三维模型显示原理OpenGL的三维模型显示通过投影、纹理、光照等技术实现。

在显示三维模型时，必须确定视点、投影方式和视口。

投影方式一般有两种：透视投影和正投影。

透视投影是根据物体离观察者的距离来确定其大小，离得越近，大小越大；正投影是根据物体在水平和竖直方向上的大小比例来确定其大小，不随离观察者的远近而改变大小。

纹理技术可以将图片或其他形式的数据映射到物体的表面上，可以使用多种纹理滤波方式，如最近邻法、线性滤波法等。

光照技术可以让物体看上去更加真实。

光照有多种类型，如环境光、漫反射光和镜面光等。

三、OpenGL的三维模型显示实现方式OpenGL的三维模型显示可以用传统的固定管线方式实现，也可以使用最新的可编程管线方式实现。

固定管线方式使用固定的模块处理图形数据，这些模块一般包括投影、光照、显示器等。

这种方式具有较高的性能和稳定性。

可编程管线方式则使用可编程的着色器编写代码处理图形数据。

这种方式具有更高的灵活性和可扩展性，能够实现更复杂的渲染效果。

同时，可编程管线方式也可以在不同平台上实现相同的渲染效果。

四、OpenGL的三维模型显示应用举例OpenGL的三维模型显示在游戏、设计、虚拟现实等领域得到了广泛应用。

在游戏领域中，OpenGL被用于实现游戏物体的渲染、光照和投影等。

例如，开发一款射击游戏时，可以使用OpenGL实现子弹弹道的计算和显示，以及敌人位置的渲染和光照等。

基于OpenGL的三维建模与动画设计技术研究一、引言在当今数字化时代，三维建模与动画设计技术已经成为影视、游戏、虚拟现实等领域不可或缺的重要组成部分。

而OpenGL作为一种跨平台的图形库，被广泛运用于三维建模与动画设计中。

本文将探讨基于OpenGL的三维建模与动画设计技术，包括其原理、应用和未来发展趋势。

二、OpenGL概述OpenGL（Open Graphics Library）是一种用于渲染2D、3D矢量图形的跨平台图形库。

它提供了一系列的函数，可以用来绘制复杂的图形、场景和动画。

OpenGL具有开放源代码、跨平台、高性能等特点，因此被广泛应用于计算机图形学领域。

三、三维建模技术1. 网格建模网格建模是三维建模中最基本的技术之一，它通过顶点、边和面构成的网格结构来描述物体的外观和形状。

在OpenGL中，可以利用顶点缓冲对象（VBO）和索引缓冲对象（IBO）来高效地管理网格数据，实现复杂物体的建模。

2. 着色器编程着色器编程是OpenGL中非常重要的一部分，它可以控制光照、材质、纹理等效果，从而使得渲染出来的图像更加逼真和生动。

顶点着色器和片元着色器是着色器编程中常用的两种着色器类型，它们可以对顶点和像素进行灵活处理。

3. 纹理映射纹理映射是将二维图像映射到三维物体表面上的技术，可以使得物体表面呈现出各种细节和纹理。

在OpenGL中，通过纹理对象和纹理坐标来实现纹理映射，从而增强了三维场景的真实感和视觉效果。

四、三维动画设计技术1. 骨骼动画骨骼动画是一种基于骨骼系统进行变换和插值计算的动画技术，可以使得角色或物体呈现出生动的动作和表情。

在OpenGL中，可以通过骨骼动画算法和插值技术实现复杂的角色动画效果。

2. 关键帧动画关键帧动画是一种基于关键帧设置和插值计算的动画技术，通过在不同关键帧上设置物体的位置、旋转等属性，然后通过插值计算生成中间帧，从而实现流畅自然的动画效果。

在OpenGL中，可以通过关键帧插值算法实现各种复杂的动画效果。

基于OpenGL的三维绘图框架设计随着计算机硬件技术的持续提升，以及三维图形技术的日益成熟和广泛应用，基于OpenGL的三维绘图技术得到了越来越广泛的应用。

作为一种较为通用的三维绘图框架，OpenGL可用于实现各种各样的三维图形应用，如三维游戏、CAD/CAM等。

本文的主要目的是介绍一个基于OpenGL的三维绘图框架的设计方案。

首先，我们需要了解OpenGL的基本概念、运作机制以及常用的API函数。

OpenGL是一种图形库，提供了一系列的API函数，用于实现各种渲染操作，如绘制、材质、光照、纹理、渲染状态等。

除此之外，OpenGL还提供了一系列的扩展API函数，用于实现一些高级的图形效果，如阴影、反射、抗锯齿等。

为了便于使用OpenGL进行三维绘图，我们可以将其封装成一个高层次的API，以简化对OpenGL的操作。

在本文所介绍的三维绘图框架中，我们使用了C++语言，并通过类的方式实现了OpenGL的封装。

具体而言，我们设计了以下几个类：1. Window类：用于创建OpenGL窗口，以及实现基本的事件处理、渲染操作等。

2. Camera类：用于实现摄像机控制，包括相机的位置、朝向、视角等。

3. Shader类：用于加载、编译、链接OpenGL着色器程序，以实现各种图形效果。

4. Mesh类：用于加载、渲染各种三维模型，可支持多种格式，如OBJ、FBX 等。

5. Texture类：用于加载、绑定纹理贴图，以实现各种纹理效果。

通过以上几个类的组合，我们可以实现一个基本的三维绘图框架。

具体而言，在窗口创建完成后，我们可以通过OpenGL的API函数绘制各种几何图形，如球体、立方体、柱体等，或者从外部导入各种三维模型。

同时，我们还可以通过Shader类加载、编译、链接着色器程序，以实现各种图形效果。

例如，我们可以通过顶点着色器将各种几何图形投影到屏幕上，通过片元着色器实现纹理贴图、光照、阴影等效果。

总的来说，基于OpenGL的三维绘图框架具有以下优点：1. 灵活性高：OpenGL提供了丰富的API函数以及着色器语言，可实现各种各样的图形效果。

基于ＯｐｅｎＧＬ技术的三维建模设计作者：商立安来源：《消费导刊·理论版》2008年第16期[摘要]OpenGL即开放性图形库，它是一种高性能的开放式且功能强大的3D图形库，具有几百个指令和函数。

本文讨论了两种将常见三维模型转入OpenGL中实现交互的方法，首先对3DS文件进行分析，然后给出转化的思路。

从而将三维建模软件产生的三维模型移植到三维场景中，实现仿真。

[关键词]三维重构 OpenGL 3ds文件作者简介：商立安（1982-），男，河北省徐水县人，现为江西外语外贸职业学院信息管理系专职教师，助教，研究方向为计算机网络与计算机程序设计。

OpenGL的英文全称是“Open Graphics Library”即“开放的图形程序接口”，因为其良好的可移植性和跨平台性，已逐渐成为高性能图形开发和交互式视景仿真的国际图形标准。

它是一种高性能的开放式且功能强大的3D图形库，具有几百个指令和函数。

使用这些指令和函数可以构造出高质量的静止物体模型和动态图像，并且可以实现对模型的实时交互操作过程。

但是OpenGL中并没有提供建模的高级命令，其实现过程也是通过基本的几何图元点、线和多边形来建立三维立体模型的，过程比较繁琐，编程量较大。

现在有许多优秀的三维建模软件如3DS MAX，AUTOCAD等，都可以根据对象很方便地建立物体模型，且不需要编程便可很直观的构造模型，模型的外观更为精细。

在OpenGL中使用三维模型一种比较好的方法是先用三维建模软件建立模型，再把这些模型转入OpenGL程序，对其进行控制。

本文主要讨论将三维模型转入OpenGL程序常见的两种方法。

一、模型的三维数据格式存储三维图形数据的文件格式有很多种，其中比较常见的有: obj格式、3DS格式、WRL 格式等。

在本文中以3DS格式为例进行介绍。

在将三维模型转入OpenGL之前，首先将三维模型保存为3DS格式。

在3DS文件中就保存了所建模型模型的所有三维数据信息，包括模型全部顶点、面、材质、法线和纹理等的数据信息。

基于OpenGL的三维游戏场景设计与渲染在当今数字游戏行业中，三维游戏场景设计与渲染一直是开发者们关注的焦点之一。

随着技术的不断进步和发展，基于OpenGL的三维游戏场景设计与渲染技术也日益成熟和普及。

本文将深入探讨基于OpenGL的三维游戏场景设计与渲染，包括其原理、流程、技术特点以及应用实例等方面的内容。

一、OpenGL简介OpenGL（Open Graphics Library）是一种跨平台的图形编程接口，广泛应用于计算机图形学、模拟、虚拟现实等领域。

作为一种开放标准，OpenGL提供了丰富的函数库，可以帮助开发者实现各种复杂的图形渲染效果。

二、三维游戏场景设计与渲染流程1. 场景建模在进行三维游戏场景设计时，首先需要进行场景建模。

通过建模软件（如Blender、Maya等），开发者可以创建各种物体、地形、角色等元素，并对其进行纹理贴图、动画设置等操作。

2. 光照与材质光照和材质是影响三维场景真实感的重要因素。

在OpenGL中，开发者可以通过设置光源类型、光照强度、材质属性等参数来模拟真实世界中的光照效果，从而使场景更加逼真。

3. 渲染技术在OpenGL中，常用的渲染技术包括光栅化渲染和射线追踪。

光栅化渲染是将三维物体投影到二维屏幕上进行渲染，而射线追踪则是通过模拟光线在场景中的传播路径来计算像素颜色值。

4. 特效与后期处理为了增强游戏场景的视觉效果，开发者还可以添加各种特效，如雾化效果、抗锯齿等，并通过后期处理技术对图像进行调色、模糊等处理。

三、基于OpenGL的三维游戏场景设计案例分析1.《我的世界》《我的世界》是一款使用OpenGL进行渲染的开放世界沙盒游戏。

通过方块式的画面风格和丰富多样的游戏内容，吸引了全球数百万玩家。

2.《巫师3：狂猎》《巫师3：狂猎》是一款采用OpenGL技术制作的大型角色扮演游戏。

游戏中精美逼真的画面和复杂多变的场景设计为玩家呈现了一个奇幻世界。

四、结语基于OpenGL的三维游戏场景设计与渲染技术在数字游戏行业中扮演着重要角色，为开发者提供了丰富多彩的创作空间。

利用OpenGL实现三维绘图前言：在三维绘图蓬勃发展的过程中，计算机公司推出了大量的三维绘图软件包。

其中SGI公司推出的OpenGL，作为一个性能优越的图形应用程序设计界面（API）异军突起，取得了很大的成就。

它以高性能的交互式三维图形建模能力和易于编程开发，得到了Microsoft、 IBM、 DEC、 Sun、 HP等大公司的认同。

因此，OpenGL 已经成为一种三维图形开发标准，是从事三维图形开发工作的必要工具。

一．初始化OpenGL绘图环境1．定义颜色格式和缓冲模式OpenGL提供两种颜色模式：RGB（RGBA）模式和颜色索引模式。

在RGBA模式下所有颜色的定义用RGB三个值来表示，有时也加上Alpha值（表示透明度）。

RGB三个分量值的范围都在0和1 之间，它们在最终颜色中所占的比例与它们的值成正比。

如：（1，1，0）表示黄色，（0，0，1）表示蓝色。

颜色索引模式下每个象素的颜色是用颜色索引表中的某个颜色索引值表示（类似于从调色板中选取颜色）。

由于三维图形处理中要求颜色灵活，而且在阴影，光照，雾化，融合等效果处理中RGBA 的效果要比颜色索引模式好，所以，在编程时大多采用RGBA模式。

OpenGL提供了双缓存来绘制图像。

即在显示前台缓存中的图像同时，后台缓存绘制第二幅图像。

当后台绘制完成后，后台缓存中的图像就显示出来，此时原来的前台缓存开始绘制第三幅图像，如此循环往复，以增加图像的输出速度。

设置窗口显示模式函数：voidauxInitDisplayMode(AUX_DOUBLE//双缓存方式|AUX_RGBA);//RGBA颜色模式2．设置光源OpenGL的光源大体分为三种：环境光（Ambient light），即来自于周围环境没有固定方向的光。

漫射光(Diffuse light)来自同一个方向，照射到物体表面时在物体的各个方向上均匀发散。

镜面光(Specular light)则是来自于同一方向，也沿同一个方向反射。

基于OpenGL的三维建模与可视化技术研究随着计算机技术的不断发展和图形学的飞速发展，三维建模和可视化技术已经成为了一个重要的领域。

其中基于OpenGL的三维建模和可视化技术是其中的佼佼者，它广泛应用于各种领域，如电影制作、游戏开发和虚拟现实等方面。

本文将着重讨论基于OpenGL的三维建模和可视化技术的研究现状及其应用场景。

一、OpenGL技术的简介OpenGL（Open Graphics Library）是一个跨平台、开放源代码、专业级别的三维图形库。

它提供了一种可预测的、一致的编程接口，用于从底层图形硬件中呈现二维和三维图形。

OpenGL最初由Silicon Graphics公司开发，并于1992年首次公开发布。

它可以被用于各种图形应用程序，例如CAD、虚拟现实和游戏。

二、OpenGL的三维建模技术OpenGL中的三维建模技术又称为3D建模技术，是指利用OpenGL提供的函数和库来设计和建造三维图形模型的方法。

在OpenGL中，开发人员可以使用基本的几何形状（如球体、立方体、圆柱体和圆锥体）来建造3D模型，也可以使用复杂的算法和数学公式构造3D模型。

OpenGL中最常用的建模技术是多边形网格模型（Polygon Mesh），它以三角形、四边形或更高维度的多边形为基础构成3D模型。

三、OpenGL的可视化技术OpenGL的可视化技术又称为图形渲染技术，是指将3D模型渲染为2D图像的方法。

OpenGL通过将模型投射到视口中并进行坐标变换和光照计算，最终渲染出2D图像。

在可视化过程中，OpenGL提供了多种渲染管线，包括光栅化管线、路径跟踪管线和着色器程序等，这些管线可以分别用于不同的可视化效果，如深度图、贴图和阴影等。

四、基于OpenGL的三维建模与可视化技术的应用场景基于OpenGL的三维建模与可视化技术已经被广泛应用于电影和游戏制作、虚拟现实、教育和模拟等领域。

以下是一些应用示例：1. 游戏开发：基于OpenGL的3D游戏引擎已经成为游戏制作的重要技术，在3D游戏中，玩家可以通过OpenGL技术构建和渲染游戏场景和角色模型，从而获得逼真的3D游戏体验。

基于Opengl的三维建模技术研究一、引言三维建模技术在现代技术领域中扮演了一个极其重要的角色。

从游戏到建筑模型，从动画到电影特效，从产品设计到医疗模拟，三维建模技术贯穿于我们生活的各个领域。

而Opengl作为一个跨平台的图形渲染API，为三维建模技术的实现提供了良好的技术性能支持。

本文将围绕着Opengl技术，阐述一些基于Opengl的三维建模技术研究。

二、Opengl与三维建模Opengl是一个跨平台的三维图像库，能够为用户提供端到端的图形解决方案，支持各种硬件和操作系统。

Opengl作为一种标准图形库，它定义了一些标准函数和数据类型，同时支持多种平台和编程语言。

然而，Opengl仅仅是一个图形渲染库，不能有效地实现三维建模，因此需要结合其他软件和技术来实现。

它与其他建模软件如Maya、3ds Max和Blender等相互结合，依据自身的特性进行三维建模。

Opengl支持多种渲染方式和多种材质贴图效果，这样就可以实现各种效果的渲染，从而得到预期的三维模型。

三、Opengl三维建模技术流程基于Opengl的三维建模过程大致可以分为以下几个步骤：首先，需要创建一个Opengl上下文，也就是所谓的窗口，进而初始化OpenGL的渲染环境，设置一些必要的参数，如摄像机位置、投影矩阵、光照、材质等。

接下来，需要加载3D模型的顶点、法线、纹理坐标等数据，并且创建一个纹理，用于将纹理贴在模型上。

通过各种光照计算、材质处理和各种效果的渲染，可生成所需的图像。

在这个过程中，需要使用一些算法如Blinn-Phong算法，以便实现光照效果和材质着色，同时需要使用VBO（顶点缓存对象）和IBO（索引缓存对象）来提高渲染效率。

最后，需要渲染场景并展示结果。

OpenGL可以使用两种方式进行屏幕渲染，一种是基于固定功能渲染管线，另一种是通过可编程着色器，将渲染管线的各个模块进行优化，提高渲染效率。

四、Opengl三维建模技术应用基于Opengl的三维建模技术应用广泛，下面介绍一些具体应用情况：在游戏开发中，三维建模技术可以实现游戏场景建造、角色设计等方面的功能。

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。

基于OpenGL的三维模型渲染与优化OpenGL是一种跨平台的图形库，广泛应用于计算机图形学领域。

在三维模型渲染与优化方面，OpenGL扮演着重要的角色。

本文将介绍基于OpenGL的三维模型渲染与优化的相关内容，包括渲染流程、优化技术以及实际案例分析。

一、三维模型渲染基础在介绍基于OpenGL的三维模型渲染与优化之前，首先需要了解一些基础概念。

三维模型通常由顶点、法线、纹理坐标等信息组成，而渲染过程则包括几何处理、光照计算、纹理映射等步骤。

OpenGL提供了丰富的API接口，可以帮助开发者实现各种复杂的渲染效果。

二、OpenGL渲染流程基于OpenGL的三维模型渲染通常包括以下几个步骤：创建窗口和上下文：使用OpenGL创建窗口和上下文，初始化渲染环境。

加载模型数据：读取三维模型的顶点、法线、纹理坐标等数据，并上传到显存中。

编写着色器程序：编写顶点着色器和片元着色器程序，用于处理顶点数据和片元数据。

设置渲染状态：设置深度测试、剔除面、光照等状态，以及相机参数。

绘制模型：通过OpenGL API调用，将模型数据传递给着色器程序进行渲染。

三、三维模型优化技术为了提高渲染效率和质量，开发者通常会对三维模型进行优化。

以下是一些常见的优化技术：顶点缓存优化：通过重新排列顶点数据，减少内存访问次数，提高顶点缓存命中率。

法线平滑：在模型表面进行法线平滑处理，使得光照效果更加自然。

LOD技术：使用不同层次的细节模型来表示远近不同的物体，提高性能。

纹理压缩：采用压缩算法对纹理进行压缩，减少显存占用。

四、实际案例分析下面通过一个实际案例来展示基于OpenGL的三维模型渲染与优化：假设我们有一个包含大量多边形的三维模型，需要在应用程序中进行实时渲染。

首先，我们加载模型数据并进行顶点缓存优化，以提高顶点数据的访问效率。

然后，在着色器程序中实现法线平滑和光照计算，使得模型表面呈现出逼真的光影效果。

同时，采用LOD技术对远处物体进行简化处理，减少不必要的细节。