基于OpenGL的系统仿真模型的建立

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第23卷第4期电力科学与工程Vb1．23．No．42007年9月ElectricPowerScienceandEngineeringSep．，200769基于OpenGL的系统仿真模型的建立刘波，李光(1．河北软件职业技术学院，河北保定071000；2．河北工程技术高等专科学校，河北沧州061001)摘要：介绍了利用OpenGL进行系统仿真模型的方法思路，包括几何模型的构建、图像处理方法、动画显示以及投影视角的选择等问题的处理方法。关键词：OpenGL；建模；动画中图分类号：TN915

2、文献标识码A的大公司，都将它作为自己的图形标准，从而使0引言之成为新一代的三维图形工业标准。OpenGL是为图形工作站开发的三维图形绘制、操纵接VI，目前，以PC机为主的CAD／CAM系统在中经过微软公司购买与改造，使之可应用于个人计小企业得到了广泛的应用，机械系统仿真分析已算机上。OpenGL被设计成独立于硬件，可以在成为运动学和动力学研究的一种重要手段和方许多不同的硬件平台上开发。法。仿真的方法有物理仿真和数字仿真。数字仿严格的讲OpenGL是一个三维图形绘制函数真是利用计算机对系统进行数值仿真和图形仿库，它可以在Windows

3、操作系统上，悬挂在Vi—真。sualC++，BlandC++，BlandC++Builder，OpenGL(OpenGraphicsLibrary)是一个性Delphi等编程环境下，利用C或C++等语言调能卓越的图形软件包，它独立于窗口系统和操作用OpenGL三维图形绘制函数进行开发编程。啦系统，以它为基础开发的应用程序可以方便地在各个平台间移植，特别是它在创建三维图形的功2OpenGL实现图形仿真l鬻能上非常优良，各大厂商和软件商都以OpenGL作为三维图形标准和基础，开发自己的产品。2．1利用OpenGL创建系统仿真方案设计原理

4、OpenGL可以与VisualC++紧密结合，便于实首先选择一个合适的系统方案设计思路。在现各种有关计算分析和图形算法，可保证算法的Windows平台上，以VisualC++6．0为开发工正确性和可靠性，图形的精确性。具进行OpenGL编程设计，通过AutoCAD／3DMAX建立模型，将模型数据转换到OpenGL，1OpenGL概述建立显示列表，加入色彩、材质、纹理、光照等，选择定义的运动方式，确定合适的投影、视OpenGL是SiliconGraphics开发的一个输出口的变换，则能实现对实体及过程的三维仿真。到图形硬件的软件编程接

5、口。该接口包括大约系统的结构总框图如图1所示。120条不同的命令，用来定义3D物体和交互式2．2几何建模与数据转换3D应用的各种操作。OpenGL在三维真实感图形三维实体建模是整个系统仿真的基础，是建制作中具有优秀的性能，所以Microsoft，SGI，立三维仿真的关键所在，要生成高度逼真的图IBM，DEC，SUN等在计算机市场中占主导地位象，首先要生成高质量的三维实体模型。收稿日期：2007—06—10．作者简介：刘波(1962一)，男，河北软件职业技术学院副教授。维普资讯http://www.cqvip.com70电力科学与工程

6、2007芷加三维图形的利用率，提高开发的效率和系统的通用性。在建立模型过程中，并不对模型进行色彩渲染、光照、材质、纹理等图象处理。而是在完成数据转换后，在OpenGL中进行处理。以使创建过程简便、快捷。同时，利用深度缓冲区进行消隐及其光照模型进行光照，生成具有真实感的三维图形。2．3．2动画显示在OpenGL中实现多媒体动画，它利用了被称为双缓存的技术，就是在屏幕上实现绘制图形以前，OpenGL先分配两个颜色缓存区，在显示连续的动画时，在一个缓存区中执行绘制命令的同时，在另一个缓存区中进行图形显示。由于计算机的计算速度比较快，这样就

7、可以使所显示的图形连续变化，达到动画的效果。当使用Visualc++的MFCAppWizard建立基于OpenGL标准的应用程序框架时。在完成了OpenGL转换之后，VisualC4-+6．0生成了多个类，这其中与OpenGL编程最密切的应属视图类，主要的OpenGL显示任务都将在其中完成。此外，还可以在主窗类中设置窗口的大小与组图1系统的总体框架图成，在文档类中读人OpenGL所需的外部数据。OpenGL中提供了许多绘制各种直线和多边无论进人OpenGL的是何种数据，OpenGL最终形的指令函数。可以使用基本的几何图元来构建都将进

8、行像素操作，即把像素写到帧存上去复杂的物体模型，但这项工作通常是非常繁琐OpenGL在帧缓存中保存、操纵像素。帧缓存由的。一般情况下，三维模型数据是用许多小的多—套逻辑缓冲区组成：颜色、深度、堆积(重边形来拼合模型的外观，将模型简化，