基于OpenGL的三维场景虚拟平台的设计与开发

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随着计算机硬件的发展,虚拟现实技术的应用越来越广泛。工业产品的展现形式已经不再仅仅局限于文字和图片,虚拟产品的展示已经崭露头角。这种虚拟产品不仅能够让用户通过计算机屏幕详细观察产品,而且可以对它进行操作,让用户能够在没有实物的情况下充分了解产品的特征和用途。 要在计算机中实现这些功能,需要开发一个三维场景虚拟平台。本文研究与参考了多个图形引擎和游戏引擎,分析了三维图形引擎的结构和工作流程,在此基础上,在Microsoft Visual Studio 2003环境下,利用C/C++与OpenGL API设计与开发了一个三维场景虚拟平台Ever3D。Ever3D能够接受OBJ格式的模型文件,读取渲染模型所需的位图文件以及相应的材质信息,就可以在计算机屏幕上正确绘制出模型来。由于OBJ文件的特点,本引擎很适合于产品模型的表达。Ever3D中实现了接受系统信息的模块,以便于Ever3D的使用者方便地处理计算机的系统消息,从而正确处理用户与应用程序的交互;Ever3D提供了文字功能,可以方便地添加文字说明信息;Ever3D也提供了声音文件的播放功能,增加了真实感:Ever3D提供了粒子系统模块,利用它可以产生许多绚烂的效果:为了衬托一个产品,可以将它放在一个虚拟环境中,为了简化了建立虚拟场景的复杂度,Ever3D提供了布告板模块;除了以上模块,Ever3D还实现了数学模块,包括灯光、相机、雾的辅助模块等。 为了测试Ever3D的功能模块,开发了一个简单的应用程序,展示了一个轿车模型。经过实践,Ever3D基本满足最初的开发目的。 Ever3D还需要进一步完善和开发,主要从效率、功能和平台独立性三个方面考虑,在本文的最后一章给出了详细说明。
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