基于opengl的球体碰撞动画模拟

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1、该文各种抄袭被挂了基于OpenGL的球体碰撞动画模拟摘要虚拟现实的时代到来了，在各大领域飞速发展的今天，三维动画技术也随之飞速的发展。本文通过实现设计出一个虚拟的动画來模拟球体碰撞效果，从而来研究真实场景中14题运动情况。球体的运动设计到许多物理知识，同时还要运动数7:和力学相关知识。在球体碰撞的过程中，儿乎涵盖丫所冇运动学得规律，建立球体碰撞的模型研究，可以帮助我们更好的认识和理解计算机图形学、三维图形技术、运动学、理论力学的相关知识。在本文研究球体运动的规律同吋，研究了其他有关的碰撞检测算法，综合国内外各种兑法的研究，选取-个合

2、适的尚效的算法，应川到本梭型屮，从而提商效率。在球体碰撺过程屮，不仅仅考虑到碰撞检测算法，还需要考虑到重力的影响。木模型主要利用VC++金额OpenGL图形库实现，使人能够很直观地观察球体碰撿的运动情况。0引言丌放阁形庳OpenGL是一个三维的计算机阁形和模型库，现在已成为3D阁形软件接U的工业标准，OpenGL只冇与其他程序设计语言相结合才能发挥它的作用。微软菇本类库MFC是PC机上Windows操作系统屮广泛使用的应用程序框架，它提供可视窗口程序的界面和®本输入输出功能,弥补了OpenGL的不足。因此采用MFC与OpenGL相结

3、合的办法，可以充分利川MFC提供的Windows程序框架和OpenGL强人便捷的绘岡功能，很方便地幵发出功能丰富、性能优秀的动M应用程序。木文以球体碰撞动M模拟的演示为例，研究三维动M技术。1研究背景及国内外研究状况三维动画技术涉及各个领域、各个行、Ik,比如医学领域、教育领域、工业领域等等。当人们遇到现实屮难以实现的情况，可以通过动M技术，建立模型来模拟实际怡况，达到虚拟现实效果，降低r实际过程中的成木和风险。并且，在虚拟现实的动画中，人们能够冇针对性地发现问题解决问题，从而启发实际过程，避免实际中不必要的错误。特別是在工业领域，

4、利用三维动画技术，设计零部件模型，这样能够大大节约公司成本。综合以上，三维动画技术，在当今乃至未來都是奋很人的发展前景的。有关碰撞检测问题的研究主要丌始于上世纪70年代，当时为了检测机器零件和零件的碰撞问题，从而开发出来的一系列碰摘检测的兑法。》撞是研究三维动M技术的重点，研究好物体运动中的碰掩问题，能够帮助人们更加认识物体运动。三维动画乂称3D动画，随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术。三维动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺、r建立模型以及场景，再根裾要求设定模型

5、的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和w它动画参数，敁盾按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。三维动画技术模拟真实物体的方式使其成为一个有用的工具。凼于其精确性、真实性和无限的可操作性，被广泛应川于咝学、教育、军事、娱乐等诸多领域。在影视广告制作方面,这项新技术能够给人耳H—新的感觉，因此受到了众多客户的欢迎。三维动M可以用于广告和电影电视剧的特效制作(如爆炸、烟雾、K雨、光效等)、特技(撞车、变形、虚幻场景或角色等)、广告产品展示、片失飞字等等。2相关的理论和技术2.1虚拟现实技术虚

6、拟现实技术我们可以概括如下：虚拟现实技术(VR)是对计算机图形学、计算机科学、心理学、人工智能、医学、多媒体等多领域的知识的一种集成。它是利用一些程序设计技术和硬件的设备构逑一个模拟真实环境的一个虚拟的环境，使体验者(使用者)在这种非真实的环境当屮可以侖与在真实的环境屮一样的感受，可以使川非真实场景中的物品，而虚拟系统根据用户的动作和行为对其有种扣应的冋馈，而这种回馈用户又可以感受得到，这就是所诮的交互能力。在这种虚拟的环境当中，川户冇视觉上的观察、听觉上的听感以及还冇触觉的触感，在一些更商科技含景的虚拟环境当屮，其至可以由嗅觉上的

7、感觉，这些都增加了用户对虚拟环境当屮虚拟物品真实性的感应，做到真正的犹如在；K屮的感觉。虚拟现实的特征：(1)沉浸感(Immersion)是桁感受者作为虚拟场景主要操作苕和感受主体对场景和虚拟物品的感知度。感知度越强，说明虚拟的越“真”，这是评价虚拟度的一个指标。在虚拟环境当屮，如果使川者对各个部分的感知都非常逼真而乂形象，那么用P就有-•种真的在一种真实环境当巾的感觉，沉浸在这种环境当中。就像3D影院一样，用户戴上3D眼镜观看影八，用户可以感觉到影八的毎个细节，跟着环境的不断变化，视觉感应也相应的发生变化，让用户有一种在K屮的体验

8、。(2)多感知性(Multi-Sensory)在一般的环境当屮，用户所能感知的只柯视觉效果。而由于技术的逐步完善和创新，用户所能感知的会越来越逼真，在除Y视觉效果可以感知以外，川户在虚拟环境当屮还会听到模拟的真实的声音，当触碰到尔丙的