基于opengl的虚拟运动场漫游毕业设计（论文）

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1、摘要1引言11.1课题背景11.2虚拟漫游22虚拟运动场漫游系统实现技术32.13DS建模32.1.13DS造型技术32.1.23DS格式文件的存取42.2OpenGL图形库52.2.1OpenGL体系结构52.2.2创建渲染描述表72.2.3定义逻辑调色板92.2.4设置像素格式102.3碰撞检测技术112.3.1碰撞检测基本原理112.3.2碰撞检测算法分析122.3.3经典算法研究133虚拟运动场漫游系统分析173.1需求分析173.2系统架构174虚拟运动场漫游系统设计与实现184.1场景建模194.2Open

2、GL模型重构204.2.1OpenGL工作流程204.2.2OpenGL数据类型214.2.3模型重构214.2.4光照模型224.2.5材质设置234.2.6纹理映射244.33DS文件导入264.3.13DS文件导入数据结构264.3.23DS文件的导入274.4漫游控制284.4.1键盘操作284.4.2鼠标操作284.4.3自动播放295系统测试29结论32致谢33参考文献34摘要随着计算机硬件性能的不断提高和软件技术的迅猛发展，科学计算可视化、计算机动画和虚拟现实成为近几年在计算机图形学领域内三大活跃的发展方

3、向。在这些发展领域，其核心技术都是三维真实感图形，而OpenGL正是“三维世界”的建造者之一。因此，基于OpenGL进行三维场景的显示和交互，成为当前可视化仿真的热点课题。系统基于OpenGL三维图形库，利用3DSMax建立模型，使用VC++开发语言实现运动场的虚拟漫游。系统通过读取3DS文件重构场景模型，使用键盘和鼠标实现场景任意方向的浏览,同时可实现缩小、放大、旋转等基本功能。此外，通过加入碰撞检测技术，增强了系统的真实感和用户的沉浸感。系统采用面向对象理论，设计简单方便，开发成本低，场景具有良好的真实感和实时性，

4、能满足用户基本需求。关键词虚拟现实，虚拟漫游，OpenGL，3DSMax引言VR（VirtualReality，虚拟现实）是21世纪的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实技术是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，为用户提供关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，使用户如同身临其境一般，及时、随意地观察三维空间的事物。VR技术是一项涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等众多领域的综合技术，利用计算机生成逼真的三维感知，使人作为参与者通过适当的装置，自由地对虚拟世界进行体验和交互。概括地讲，虚拟现实是通过

5、计算机对复杂数据进行可视化操作与交互式控制的一种全新方式，与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比，VR在技术思想上有着质的飞跃。虚拟漫游技术是VR技术的重要分支，在建筑、旅游、游戏、航空航天、医学等多种行业发展很快。由于其可贵的3I特性——沉浸感（Immersion）、交互性（Interactivity）和构想性（Imagination），使得沿用固定漫游路径等手段的其他漫游技术和系统无法与之相比。虚拟场景漫游是虚拟漫游的一个代表性方面，是虚拟场景构建技术和虚拟漫游控制技术的有效结合，具有很好的研究意义和开发前景。1.

6、1课题背景虚拟现实不仅是信息领域科技工作者和产业界研究、开发和应用的热点，也是多方媒体竞相报道的热点，其目标是要创建一个由多维信息构成的和谐人机环境。业界权威人士称虚拟现实技术是继多媒体技术之后的21世纪代表性技术，也是多媒体技术的终极技术。虚拟场景漫游系统是一种虚拟现实系统，同样充分体现出VR系统特有的多感觉器官感知和令人神往的3I优越性。近两年，“数字校园”一词屡见报端，它是继“数字地球”、“数字城市”后提出的概念，是一种集数字化、信息化、可视化等多种技术为一体的计算机管理应用系统。虚拟校园作为数字校园中最重要的一

7、部分，其实现需要运用计算机图形学、图像处理技术结合三维可视化语言在屏幕上显示出来，并实现场景漫游、人机交互等功能。OpenGL（OpenGraphicsLibrary，开放式图形库）是一种独立于硬件和操作系统的API（ApplicationProgrammingInterface，应用程序接口），由于它具有高性能的交互式三维图形建模能力和易于编程开发等特点，已经成为一种三维图形开发标准，是从事三维图形开发工作的主流工具。而VisualC++在编程语言中历来是以王者著称的，由于它基础类库丰富、接口函数灵活多样，已被广泛应

8、用在各个工程技术领域。微软公司在VisualC++6.0开发语言中提供了三个OpenGL函数库，分别为glu32.lib、glaux.lib和OpenGL32.lib，利用这些函数库中的OpenGLAPI函数，可以方便的实现三维图形的建模、渲染和图形变换。OpenGL与VisualC++紧密结合，便于实现机械手的有关计算和图形算法