基于OpenGL的三维仿真技术研究

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1、目录第一章绪论11」研究背最和意义11.2国内外3D仿真技术应用11.2.1国外研究现状11.2.2国内研究现状21.2.33D仿真技术的应用发展21.3OpenGL技术简介21.3.1OpenGL发展历程31.3.2OpenGL技术特点41.4主要研究内容4第二章三维仿真基础理论2.1三维图形学基础62.1.1点62.1.2向量62」.3矩阵72.2OpenGL基础原理72.2.1OpenGL数据类型72.2.2OpenGLI作方式72.2.3状态机82.2.4OpenGL渲染管线92.3OpenGL坐标变换92.3.1坐标系统102.3.2视点变换102.3.

2、3模型变换112.3.4投影变换112.3.5视口变换13第三章OPENGL编程原理143.1OpenGL渲染环境搭建143.2OpenGL绘制的图形输出为位图153.3基本图元绘制163.4OpenGL光照和材质173.4.1光照173.4.2材质183.4.3向场景中添加光线的步骤183.5显示歹I」表203.5.1分配显示列表编号203.5.2创建显示列表213.5.3调用显示列表213.5.4销毁显示列表223.6纹理贴图233.6.1创建纹理图像233.6.3纹理缠绕253.6.4纹理对象263.6.5多贴图纹理273.7漫游2730第四章充电车仿真系统

3、程序4」系统简介304.2程序模块和流程图31421总体流程图314.2.2显示模块324.2.3数据接口模块324.2.4碰撞检测模块334.2.5轨迹显示模块344.2.6角度调控模块344.3程序运行结果354.4小结37第五章总结和展望385.1总结385.2展望38参考文献40致谢42附录43近几年，电影院真实的3D场景，游戏中炫酷的特效，海外旅行，战斗机虚拟演习，设计模拟展示等等都是三维仿真的魔力展现。三维仿真一直都是一个有趣的领域。它被广泛的应用到计算机可视化、军事仿真、虚拟漫游、以及商务虚拟展示等领域。本文研究了基于OpenGL的3D仿真技术，包括

4、OpenGL的程序框架构建，基本坐标系统、三维图形的原理、三维矩阵的变换、渲染交互理论以及三维模型的导入等,构建了一个充电车两车对接充电的过程，真实的模拟了两车在真实环境下对接的各种可能情况，详细计算了充电和碰撞距离，以及充电过程，大大减少了充电车检测的成木和时间。该系统不仅可以实时接收真实的汽车的速度和角度数据，用以充电车进行跟踪循迹至待冲车俩，述利用轨迹球技术实现角度调控模块，可以任意模拟充电对接的角度用以测量预估充电的安全性和稳定性，确立最佳的充电位置。该系统将辅助科技设计开发者更便捷、安全的完成产品的设计和检测，大大推进了三维仿真技术在工业和环保事业中等的

5、应用。关键词：3D仿真OpcnGL编程漫游AbstractInrecentyears,realistic3Dscenesinmovietheater,coolspecialeffectsinthegame,overseastravel,fightervirtualexercise,designandsimulationshowandsoarethree-dimensionalsimulation.Three-dimensionalsimulationisaninterestingarea.Itiswidelyappliedtocomputervisualizati

6、on,andmilitarysimulation,virtualroaming,businessandothervirtualexhibition.Thepaperfocusesonthe3Dsimulationtechnology,OpenGLprogramincludestheconstruction,conversionbasiccoordinatesystem,theprincipleofthree-dimensionalgraphics,three-dimensionalmatrixtheoryandinteractiverendering.Thesys

7、temtosimulatethetwocardockingprocess.Thesystemindetailtocalculatethecharge,collisiondistanceandchargingprocess.Thesystemgreatlyreducesthechargingvehicletestingcostandtime.Thesystemnotonlycanreceivetherealvehicledatainreal-time,thedataisusedtochargecarcalculatingtrajectory.Butalsoreali

8、zatio