基于OpenGL的三维视景的建立

作     者：崔璟 

作者单位：北京化工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：夏涛

授予年度：2008年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：OpenGL模型视图变换 类封装 模型分析 

摘      要：3D图形系统能够较形象的模拟和表示客观物体,易于通过模拟光线照射物体表现物体的质感。OpenGL是优秀的开放的2D/3D图形标准,由OpenGL体系结构委员会(ARB)所掌管。OpenGL图形系统是图形硬件的一个软件接口,它强大的渲染管线能够绘制出逼真的虚拟场景。本文利用OpenGL对如何在PC机上开发出具有较好显示效果和较高渲染速度的应用程序框架进行了研究。主要工作如下: 1、研究了基于OpenGL的三维视景应用程序的初始化,完成了OpenGL渲染描述表的设置,并与Windows设备描述表相关联,并且同一设备描述表可以关联多个渲染描述表,但只能有一个有效。 2、研究了OpenGL世界坐标系和模型局部坐标系之间的关系和平移旋转并缩放的矩阵表示。并讨论了利用OpenGL的矩阵堆栈实现场景模型的层次化绘制。 3、利用OpenGL提供的基本图元的绘制功能,研究了如何将场景中的模型分解为OpenGL可以接受的图元信息,以及如何将这些信息按照渲染要求的不同分类传递给OpenGL调用达到提升OpenGL渲染效率的目的。 4、利用OpenGL提供的光照系统,研究了光照材质与当前颜色的互斥性。 5、OpenGL的主要功能是渲染场景,其建模功能较缺乏。本文分析了3DSMax场景导出的顶点信息文件。3DS文件的结构,完成了读取。3DS文件的类并将其模型分解成OpenGL可接受的图元信息。 6、研究了提高场景渲染效率的方法。可以采用OpenGL提供的显示列表,裁剪不可见的图元,单面渲染和垂直同步这些方法。