虚拟现实建模技术课件.ppt

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1、第四章虚拟现实建模工具虚拟现实系统图形程序设计接口OpenGL虚拟现实建模语言VRML虚拟现实建模工具3Dsmax虚拟环境构建主要是应用三维图形技术，包括图形的构建图形的显示4.1虚拟现实系统图形程序设计接口在虚拟现实系统中，模型是十分复杂的；显示：软件：3D图形应用程序硬件：3D图形加速卡接口：三维图形应用程序接口（3DAPI）沟通3D图形应用程序和3D图形加速卡三维图形编程接口（3DAPI）多达50多种选择大公司和在图形应用方面获得广泛认可的公司提供的三维API引擎；OpenGLQuick-Draw3DDirect3DOpenGL：SGI优点：适用

2、于跨平台的应用开发，可运行在Unix、WindowsXP、WindowsNT、及Mac平台上缺点：不能完成某些高级功能，如某些文件操作功能Quick-Draw3D（QD3D）：Apple公司优点：跨平台的应用开发，具有某些高级功能；是面向对象的图形系统；Direct3D：Microsoft1996年发布的三维API，是交互式媒体技术家族DirectX中的一员；具有某些高级功能；为什么是OpenGL？（1）OpenGL：性能优越，计算环境广泛，个人计算机-工作站-超级计算机；（2）虚拟环境平台OpenInventor、WorldToolKit、Mulit

3、genCreatorVega是以OpenGL为基础开发的；（3）许多在计算机界具有领导地位的计算机公司纷纷采用OpenGL作为三维图形应用程序设计界面，OpenGL程序具有广泛的移植性；4.1OpenGL简介什么是OpenGLOpenGL的组成OpenGL的工作流程OpenGL的基本操作OpenGL程序的基本结构一、什么是OpenGL？功能强大的图形库：可开发多种特殊视觉（如光照，纹理，透明，阴影）的三维图形；软硬件平台无关的跨平台三维图形引擎，运行于多种窗口系统之上；包含图元生成、投影、光照、光栅化等图形显示过程所需的功能OpenGL的发展历史：前

4、身是由SGI公司为其图形工作站开发的IRISGL，是一个工业标准的三维图形软件接口。向其他平台移植时，开发了OpenGL有GL的功能，而且是开放的，适用于多种硬件平台及操作系统，用户可以创建出接近光线跟踪的高质量静止或动画的三维彩色图象，而且是要比光线跟踪算法快一个数量级。二、OpenGL的组成OpenGL库包括115个基本函数函数以gl开头例：glColor3f(),glTranslate3f().完成图元的定义、几何变换、投影等功能OpenGL实用库实用函数43个函数以glu开头例：gluPerspective();完成更高层的图形处理如曲线曲面的

5、生成、图象操作等OpenGL辅助库包括函数31个函数以aux开头例：auxInitWindow();主要用于窗口管理主要特点OpenGL可以在网络上工作，即客户机/服务器型客户机：显示图形服务器：运行图形程序客户机与服务器可以不同类型，但两者服从相同的协议。OpenGL的硬件无关性——好的移植性三、OpenGL基本工作流程（1）根据基本图形单元（点，线，多边形）建立景物模型，并对景物模型进行数学描述。（2）在三维空间中放置景物模型，并设置视点。（3）计算模型中物体的颜色（直接定义或由光照及纹理间接给出）（4）光栅化，把模型数学描述和颜色信息转换至屏幕上

6、在上述过程中，可执行消隐处理等操作四、OpenGL的基本操作图元绘制图元属性OpenGL变换（几何变换、投影变换、裁剪变换、视口变换）OpenGL图形的描绘1、图元绘制图元的表示点：三维坐标(x,y,z)齐次坐标(x,y,z,1)线段：两个端点多边形：顶点序列矩形：左下角点、右上角点绘制图元定义一个顶点voidglVertex{234}{sifd}[v](TYPEcoords);例：glVertex3f(1.0,1.0,1.0);绘制函数要在glBegin与glEnd之间调用。glBegin标志几何要素定义的开始，glEnd函数则标志结束一个几何要

7、素的定义。函数voidglBegin(Glenummode);mode的值见下表。Mode的值解释GL_POINTS一系列独立的点GL_LINES每两点相连成为线段GL_POLYGON简单，凸多边形的边界GL_TRIANGLES三点相连成为一个三角形GL_QUADS四点相连成为一个四边形GL_LINE_STRIP顶点相连成为一系列线段GL_LINE_LOOP顶点相连成为一系列线段，连接最后一点与第一点GL_TRIANGLE_STRIP相连的三角形带GL_TRIANGLE_FAN相连的三角形扇形GL_QUAD_STRIP相连的四边形带允许在glBegin

8、()与glEnd()之间调用的OpenGL命令glVertex*();glColor*();g