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基于OpenGL三维飞行模拟的实现马存宝;朱超【摘要】实现操作面、起落架的运动能够真实的模拟飞机飞行过程。
利用3 DSMAX 软件构建民机的各个部件的三维模型，并将其直接导入到OpenGL 中。
针对动画效果的逼真性，通过使用OpenGL建立地形和天空的三维模型，在实现地形时运用了颜色缓冲器、深度缓冲器，在绘制天空时运用了纹理贴图技术。
使用鼠标按键输入操作实现画面的放大缩小可以更加清楚的了解操作面的状态。
在此基础上调用飞参数据和使用双缓冲技术实现了飞机的三维飞行模拟。
%Achieving operating surfaces and landing gear movement can realistic simulation of aircraft ing 3DSMAX software to build a three -dimensional model of the various components of civil aircraft, and directly imported into OpenGL .A more realistic animation by using OpenGL to create a three-dimensional model of the terrain and sky .Terrain use the color buffer , depth buffer and the use of texture mapping technology in the draw of the sky .Using the state of the mouse button input operation screen zoom can be a more clear understanding of the operating surface .On this basis , by calling flight pa-rameter and using double buffering technology to achieve a three -dimensional aircraft flight simulation .【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P33-36)【关键词】三维建模;OpenGL;3 DSMAX;飞行再现;双缓冲技术【作者】马存宝;朱超【作者单位】西北工业大学航空学院，西安710072;西北工业大学航空学院，西安710072【正文语种】中文【中图分类】TP391.90 引言随着计算机技术和网络技术的飞速发展，计算机仿真技术和虚拟现实仿真在各行各业中得到了广泛的应用。
基于OpenGL的空战飞机三维飞行轨迹显示
于莹潇;李嘉林
【期刊名称】《电脑开发与应用》
【年(卷),期】2004(017)009
【摘要】开放图形程序库OpenGL是一种快速、高质量的3D图形软件,用OpenGL与MFC相结合开发3D图形,可以实现优势互补.概述了OpenGL的特点和实现原理,结合空战仿真的需要,用OpenGL编写三维飞行轨迹显示程序,可以显示飞机的三维飞行轨迹,并能实现视点漫游、轨迹上特定点飞行数据读取.
【总页数】3页(P35-37)
【作者】于莹潇;李嘉林
【作者单位】空军工程大学,西安,710038;空军工程大学,西安,710038
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于OpenGL的空战三维可视化仿真系统 [J], 卞泳锋;张兴周;韩亮
2.基于OpenGL显示列表的三维地质体模型快速显示算法 [J], 阮宇智;杨钦;金宇林
3.基于 OpenGL 的空间目标监视雷达三维显示系统 [J], 沈静波;刘扬
4.基于OpenGL的三维图形显示在精细油藏描述中的应用 [J], 马媛;王英;王晓波
5.基于OPENGL的组网雷达三维显示系统的开发与应用 [J], 邱拓;刘锦丽;李勋
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#include "total.h"#include <windows.h>#include <math.h>#include <fstream>#include <vector>#include <crtdbg.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#include <include\opengl\gl.h>#include <include\opengl\glu.h>#include <include\opengl\glaux.h>#include <include\opengl\glut.h>#include <include\opengl\glext.h>#include <include\opengl\wglext.h>#define GLUT_DISABLE_ATEXIT_HACK#define FILE_NAME "feiji.3DS" //指定对应的FILE NAME#define SCREEN_WIDTH 800#define SCREEN_HEIGHT 600#define SCREEN_DEPTH 16#define MAX_TEXTURES 100 // 最大的纹理数目#define PRIMARY 0x4D4D// 基本块(Primary Chunk)，位于文件的开始// 主块(Main Chunks)#define OBJECTINFO 0x3D3D // 网格对象的版本号#define VERSION 0x0002 // .3ds文件的版本#define EDITKEYFRAME 0xB000 // 所有关键帧信息的头部// 对象的次级定义(包括对象的材质和对象）#define MATERIAL 0xAFFF // 保存纹理信息#define OBJECT 0x4000 // 保存对象的面、顶点等信息// 材质的次级定义#define MATNAME 0xA000 // 保存材质名称#define MATDIFFUSE 0xA020 // 对象/材质的颜色#define MATMAP 0xA200 // 新材质的头部#define MATMAPFILE 0xA300 // 保存纹理的文件名#define OBJECT_MESH 0x4100 // 新的网格对象// OBJECT_MESH的次级定义#define OBJECT_VERTICES 0x4110 // 对象顶点#define OBJECT_FACES 0x4120 // 对象的面#define OBJECT_MATERIAL 0x4130 // 对象的材质#define OBJECT_UV 0x4140 // 对象的UV纹理坐标int g_ViewMode = GL_TRIANGLES;bool g_bLighting = true;float g_Rotatex = 0;float g_Rotatey = 0;float g_Rotatez = 0;float g_x =0;float g_y =0;float g_z =0;//。
基于OpenG L 的空战飞机三维飞行轨迹显示3D Fl ight Pa th D isplay of A ircraf t i n A ir F ight ba sed on OpenG L于莹潇 李嘉林(空军工程大学 西安 710038)【摘 要】 开放图形程序库OpenGL 是一种快速、高质量的3D 图形软件,用OpenGL 与M FC 相结合开发3D 图形,可以实现优势互补。
概述了Op enGL 的特点和实现原理,结合空战仿真的需要,用Op enGL 编写三维飞行轨迹显示程序,可以显示飞机的三维飞行轨迹,并能实现视点漫游、轨迹上特定点飞行数据读取。
【关键词】 Op enGL ,空战飞机,三维飞行轨迹,空战仿真,3D 模型,视点漫游ABSTRACT OpenGL is a fast and h igh quality 3D graph ics softw are .It is intelligent to develop 3D graph ics by using OpenGL and M FC ,that bo th advantages w ill be adop ted .In th is paper ,the characteristic and i m p lem entati on p rinci p le of OpenGL are described ,and acco rding to the requirem ent of air firth si m ulati on ,th is paper p rogram s 3D fligh t path disp lay p rogram by OpenGL to disp lay 3D fligh t path ,and realizes visual po int roam ing and reads the fly data of the specified po int fligh t path .KEYWOR D S OpenGL ,air figh t aircraft ,3D fligh t path ,air figh t si m ulati on ,3D module ,visual po int roam ing 在空战模拟仿真中,为了直观地反映仿真过程和结果,实现空战实时三维显示和事后记录重演,需要显示空战过程的三维飞行轨迹。
题目：基于OPENGL的飞机飞行动画模拟设计学院：信息科学与工程学院专业：电子信息工程年级：学号：姓名：指导老师：2015年05月摘要随着计算机图形学的不断发展，计算机对图形的表示、计算、处理及显示的相关原理及算法得到了显著的突破。
其实现从最开始的加强信息的传递与理解，到后来的能够与计算机动画与虚拟现实相结合，大大地促进了各领域的应用与发展。
本文意在通过对基于OpenGL的飞机飞行动画模拟设计来说明计算机如何实现科学计算可视化，并与计算机动画、虚拟现实相结合从而为人们呈现出一个绚丽的第四维空间。
本文主要说明了如何在VC++的平台中，实现基于OpenGL实现3D飞机飞行动画的模拟设计。
本文主要完成以下任务：简述VC++及OpenGL应用的基本原理、发展及其关键技术、如何利用VC++构建OpenGL的程序框架、系统各模块功能的实现与联立并能够在自动漫游基础上可以通过键盘响应实现人机交互漫游，最后给出了系统测试情况与总结。
基于上述，最终完成在VC++的平台中，实现基于OpenGL的3D飞机飞行动画的模拟设计得以验证说明计算机实现科学计算可视化的过程，初窥OpenGL在计算机动画和虚拟现实两大发展方向中的巨大作用。
关键词：VC++；OpenGL；科学计算可视化；计算机动画；虚拟现实ABSTRACTWith the development of computer graphics,there is a great significant breakthrough in the related theory and algorithm that refers to the expression,calculation,processing and display of graphs by computer.The realization greatly promoted the application and development of many areas which the purpose is to be able to be combined with visual reality now than to strengthen the transmission and understanding with information.The paper intends to explain how to achieve the Visualization in Scientific Computing,and how to be combined with Computer Animation and visual reality to show a colorful forth dimension space for people by the design of plane is flying which bases on the OpenGL.In this paper,it illustrates how to achieve the design of animation that the3D plane is flying in the platform of VC++,which bases on the OpenGL.In this paper,the primary task is to sketch the fundamental,development and key technology of the application with VC++and OpenGL, how to construct the frame of the OpenGL’s application with VC++and how to achieve the realization of modules of the design to be able to achieve interactive roaming with the response of key which base on the auto roaming.In final,the paper makes the test of the design and summary.In final,based on these results,this paper proved the process of the achieving of Visualization in Scientific Computing and the great meaning of OpenGL that dose in the development of Computer Animation and visual reality by achieving the design of plane is flying in the platform of VC++.Keywords:VC++,OpenGL,Visualization in Scientific Computing,Computer Animation, visual reality目录第一章绪论 (1)1.1前言 (1)1.2OpenGL国内外研究现状 (1)1.3本课题研究的主要内容及目的 (2)第二章OpenGL简述及其程序框架建立 (4)2.1什么是OpenGL (4)2.2三维图形开发标准 (4)2.3OpenGL图形的实现方式 (5)2.3.1设备上下文DC与渲染上下文RC (5)2.3.2OpenGL像素格式设置 (5)2.3.3OpenGL图形处理流程、主要绘制方式及运行方式 (7)2.4OpenGL库的组成及基本数据类型 (8)2.5Visual C++简述 (9)2.6MFC环境下OpenGL单文档应用程序框架 (10)2.6.1构建OpenGL程序框架 (10)2.6.2MFC简述 (11)2.6.3构建MFC环境下OpenGL单文档应用程序框架 (11)第三章课题实现的关键技术 (16)3.1坐标变换 (16)3.2光照 (17)3.3纹理映射 (18)3.3.1Mip贴图 (18)3.3.2融合 (21)3.4雾效 (22)3.5帧缓存技术与动画 (23)第四章基于OpenGL的飞机飞行动画设计 (25)4.1设计主流程图 (25)4.2地形的初始化与绘制 (26)4.2.1地形设计方案选择及其原理 (26)4.2.2随机高程数据生成的地形设计 (26)4.3绘制天空 (29)4.4太阳的绘制 (30)4.5水面的绘制 (31)4.6飞机模型输入 (32)4.7飞机尾焰 (33)第五章动画效果实现 (37)5.1动画效果方案选择 (37)5.2各场景与模型之间的联立 (37)5.2.1关键变量设置 (37)5.2.2按键响应 (39)5.2.3场景漫游及模型变换结合变量的具体实现过程 (40)5.3设计结果测试 (40)第六章总结 (42)参考文献 (43)附录 (44)附录一：[英文文献] (44)附录二：[中文翻译] (53)致谢 (62)第一章绪论1.1前言众所周知，现如今我们已经步入了信息时代，随着计算机的诞生，我们在信息时代的道路上越走越远，面临的挑战也越来越多。
利用OpenGL实现飞行器真三维模型实时驱动的方法
崔晓宝;杜祥楚;顾伟
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】1999(025)011
【摘要】介绍了在PC机平台上,以Visual C++5.0的基本类库MFC为基础,使用0penGL实现仿真过程中飞行器真实三维模型实时驱动的程序设计方法.
【总页数】3页(P14-16)
【作者】崔晓宝;杜祥楚;顾伟
【作者单位】北京空军指挥学院,100089;北京空军指挥学院,100089;北京空军指挥学院,100089
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.一种利用OpenGL实现复杂3DS模型动画实时显示方法 [J], 王晶杰;胡平平
2.利用OpenGL实现舰船损害管制虚拟训练舱实时操作的方法 [J], 任凯;浦金云;赵兵
3.实时数据驱动对象模型的方法及实现 [J], 贺捷;施光林
4.利用OpenGL实现自适应非结构化网格的实时交互显示 [J], 郑莉;顾海燕;耿继辉
5.基于OpenGL的微观分子运动三维实时动画仿真系统设计和实现方法 [J], 张茹;李玉忱;左凯;蒋志方
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本科毕业论文(科研训练、毕业设计)题目：基于OpenGL的飞机模型运动3D实时仿真显示姓名：李培锋学院：物理与机电工程学院系：航空系专业：航空机械年级：2009级学号：3######0指导教师（校内）：## 职称：教授指导教师（校外）：职称：2013年 5 月15 日摘要基于OpenGL的飞机模型运动3D实时仿真显示[摘要] 近年来，随着计算机动画技术的高速发展，基于计算机动画技术的实时仿真技术在航天航空、机械设计、游戏开发、地理信息、气象模拟、虚拟现实等领域的应用越来越广泛。
本文以计算机图形学，图像处理技术为基础，运用OpenGL这一软件接口，以VisualC++6.0为集成开发环境，在Windows系统中建立飞机模型运动3D仿真应用程序。
通过获取传感器采集的飞机模型的姿态数据，对绳牵引机器人控制的飞机模型在试验中的运动进行实时仿真显示。
文中详细介绍了OpenGL构建模型和实现动画仿真显示的原理和过程，以及在编程过程中使用到的双缓冲，Win32多线程和3DS格式模型导入等关键技术。
[关键词] 实时仿真OpenGL三维运动3DS格式模型导入ABSTRACT[ABSTRACT] In recent years, with the rapid development of the computer animation technology, real-time simulation technology, which is based on the computer animation technology, is being used in many fields such as aerospace, mechanical design, game development, geographic information, weather simulation, virtual reality and so on more and more wildly.This paper is mainly based on computer graphics and image processing technology, using a high performance graphics application programming interface (API): OpenGL and Visual C++ 6.0 as integrated development environment to build model airplane and the external frame in Windows system. The aircraft model entity data is acquired by sensor acquisition to achieve the purpose that simulates the three-dimensional motion attitude changes of the aircraft model controlled by traction rope robot in time. This paper introduces the principles and processes of OpenGL to build model and achieve animation , as well as the key technologies used in the programming process such as double buffering, Win32 multi-threading , 3DS format models import and so on.[Key Word] Real-time simulationOpenGLthree-dimensional motion3DS format models import目录第一章绪论 (1)1.1 本文研究的背景意义 (1)1.2 本文的主要工作 (2)1.3 本文的主要内容 (2)第二章OpenGL简介及其实现绘图的原理和过程 (3)2.1 OpenGL简介 (3)2.1.1 OpenGL功能 (3)2.1.2 OpenGL图形显示方式 (4)2.2 OpenGL绘图前期准备 (5)第三章实时仿真显示的关键技术和关键环节 (6)3.1 VC简介 (6)3.2 多线程技术 (6)3.3 本文涉及的坐标系 (7)3.3 3DS格式模型文件的生成 (7)3.4 3DS模型文件导入OpenGL (9)第四章飞机模型运动3D实时仿真显示的实现 (11)4.1 3D实时仿真显示应用程序的总体设计 (11)4.2 创建窗口 (12)4.3 程序初始化 (13)4.4 模型场景构建及运动仿真 (14)4.4.1 飞机模型运动实时数据的获得和显示 (14)4.4.2 飞机模型的绘制 (15)第五章成果展示和功能分析 (17)第六章总结 (19)[参考文献] (20)致谢语 (21)第一章绪论1.1 本文研究的背景意义本文研究目的是完善现有的绳牵引并联支撑系统（WDPSS）[1]主控制界面（简称主控制界面）。
在分析现有的WPDSS原理样机和主控制界面后，发现实验者在实验过程中不便于直接观察飞机模型的运动情况，而现有的主控制界面没有实时显示飞机模型姿态方面的功能。
这不利于实验者在实验过程中直观地掌握飞机模型的运动情况并根据实时仿真显示结果对飞机模型的运动姿态进行相应的调整。
本文就是针对这一不足，制定合理的方案去解决问题。
近年来，随着计算机动画技术的高速发展，利用计算机动画技术实现仿真显示在国内外各个领域都日益成为最热门的研究课题之一。
现已有多家公司各自开发出了相应的仿真软件。
现在主流的仿真软件主要有由美国MultiGen-Paradigm公司开发的能用于虚拟现实、实时视景仿真、声音仿真以及其他可视化领域的软件工具Vega[2]，由Quantum公司开发的软件工具VTree[3]和由美国MultiGen-Paradigm公司开发的Multigen Creator系列软件等。
虽然上述软件工具都被广泛的使用，但是各有侧重的领域。
Vega提供了稳定、兼容、易用的界面使开发、支持和维护工作更快和高效。
Vega能有效地减少在图形编程上花费的时间，在对复杂系统进行仿真的时候有明显的优势。
Multigen Creator拥有针对实时应用优化的OpenFlight数据格式和多种专业选项及插件，能高效、最优化地生成实时三维（RT3D）数据库，能与后续的实时仿真软件紧密结合。
Multigen Creator在大型的视景仿真和娱乐游戏环境的创建时较为适合。
VTree则适合于开发高帧速率三维图像应用。
OpenGL（全写Open Graphics Library）是由SGI公司于1992年7月发布的，并且在此之后一直保持对软件相对高频率的更新升级，这使得OpenGL的功能越来越强大，现已成为主流的专业三维图形程序接口。
OpenGL可以和各种编程语言紧密结合，以它为基础的开发应用程序方便在各个平台间的移植，而且它为实现交互式视景仿真和虚拟现实提供了高效率的库函数，因此功能强大[4]。
对比上述软件工具，OpenGL在本文研究的课题中有以下几点优势：首先OpenGL的使用相对简单；其次，由于OpenGL发展较为成熟，其各类辅助学习和编程的资料较为完整且容易获取；最重要的是OpenGL能容易地在Visual C++ 6.0(简称VC++6.0，是Visual Studio的一个开发工具库）环境下和主控制界面程序编写在一起。
因此，本文选择使用OpenGL编写实时仿真显示子界面（简称子界面），完善现有的主控制界面。
通过使用子界面，实验者能在实验中直观的了解飞机模型运动情况并据此对飞机模型的运动进行调整。
1.2 本文的主要工作本文研究目的是通过使用OpenGL实现飞机运动3D实时仿真显示。
具体而言就是以计算机图形学和图像处理技术为理论基础，在Win32基础上运用OpenGL，以VC++6.0为集成开发环境，对实验过程中飞机模型的运动情况进行实时仿真显示。
为了达到这个目的，本文完成工作主要包含以下几方面：1. 学习和了解OpenGL和其他必要软件。
研究坐标变换、双缓冲和多线程等关键技术。
2. 使用OpenGL搭建飞机模型场景，研究如何设计应用程序实现飞机模型运动实时仿真。
创建一个OpenGL窗口，显示飞机模型的运动仿真。
3. 使用多线程技术将设计好的子界面链接到主控制界面中。
1.3 本文的主要内容本文详细介绍了研究课题的实现过程和设计方法，具体的章节安排如下。
第一章为绪论部分，主要简述了本文研究课题的背景意义、主要工作和主要内容。
第二章中对OpenGL的特点和功能进行了简要的介绍。
分析了在本文研究课题中使用到OpenGL的主要技术环节，并且说明了上述技术在本文中的使用。
第三章首先对OpenGL的VC开发环境进行介绍，并通过使用多线程技术，实现主控制界面和子界面的链接，最后研究如何使用3DMAX生成3DS模型文件和3DS模型文件导入OpenGL。
第四章编写了基于OpenGL的飞机模型运动3D实时仿真显示的应用程序（简称应用程序）。
通过分析总体结构和介绍具体模块的流程及重要代码，阐述了应用程序的开发过程。
第五章对应用程序编写的成果和功能进行基本的介绍。
第六章是对本次毕业设计的总结和分析。
介绍应用程序设计的不足和设计过程中的得失。
第二章OpenGL简介及其实现绘图的原理和过程本章首先对OpenGL的概念、特点、基本功能进行分析，在此基础上着重研究了OpenGL 图形显示和OpenGL绘图的前期准备两个方面。
通过对OpenGL的初步研究为接下来应用程序的编写做准备。
2.1 OpenGL简介OpenGL是一图形硬件的一种软件接口[5]，被广泛应用于游戏开发、地理信息、气象模拟、虚拟现实等领域。
OpenGL是高性能图形和交互场景处理的行业标准，它是一个函数库而不是一种编程语言。
开发人员可以使用它提供的功能自由选择操作系统，在合适的开发平台上编写出功能强大的三维图形应用程序。
OpenGL是一个开发的标准，虽然由SGI公司首创，但是它的标准是由OpenGL体系结构审核委员会（ARB）掌管。
ARB由IBM、Intel、Microsoft、ATI等著名公司创立，每隔四年举行一次会议，对OpenGL规范进行维护、改善和升级，使OpenGL能一直保持与时代同步。
OpenGL的主要特点是具有高度的可移植性，丰富的函数库，简单易记的函数功能及命名，高性能的图形渲染和与C语言能紧密结合能力。
