基于OpenGL视景体的三维CAD模型交互显示研究.pdf

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1、机械设计与制造第10期74MachineryDesign&Manufacture2011年l0月文章编号：1O0l一3997(2011)10—0074—03基于OpenGL视景体的三维．CAD模型交互显示研究术黄常标江开勇林俊义(华侨大学模具技术研究中心，厦门361021)TheresearchontheinteractivedisplayofthreedimensionalCADmodelsbasedontheviewingvolumeofOpenGLHUANGChang—biao，JIANGKai—yong，LINJun—yi(Re

2、searchCenterofMould&DieTechnology，HuaqiaoUniversity，Xiamen361021．China)；【摘要】针对三维CAD模型的交互显示要求，采用已成为三维图形开发标准的OpenGL免费开放3D图形库来进行开发。在深入研究了OpenGL显示机制的基础上，提出并详细讨论了基于0nGL视景体实现3D模型的交互显示变换方法。基于OpenGL显示系统，通过平移视点坐标系中的视景体；；实现平移交互显示，通过缩放视景体来实现缩放交互显示，基于矢量计算视点坐标系旋转参数实现任；意旋转的交互显示。算法的实际编

3、程应用证明能够有效、灵活地实现三维CAD模型的各种交互显示!；：功能．、；关键词：计算机应用；OpenGL；三维CAD模型；交互显示；【Abstract】OpenGraphicsLibrm~(OpenGL)，thedevelopmentstandard。3Dgraphics，iscutopted：rfinteractivedisplayofthreedimensiona!CADmodels．edisplaymechanismofOpenGLisdeeply：studied，andthenamethodbasedontheviewingv

4、olumeofOpenGLispresentedanddetailedlydiscussed：r￡，cin,teractivedisplay．BasedoathedisplaysystemofOpenGL，ktranslationoftheviewingvolumein；；theeye(：oordinateisappliedtotheimplementationoftranslationdisplayofCADmodels．escaleof；viewingvolumeisusedtoscalethedisplayofCADmodels．

5、WiththehelpQ厂vectors，theparametersfor：erotation0／’theEyeCoordinatearecomputedfor￡rotationdisplayofCADmodels．erunningo／iprogramillustratesthatthismethodCartinteractivelydisplaythethreedimensionalCADmodelsefficientlyandfiexibly．’。Keywords：Computerapplication；OpenGL；Threedi

6、mensionCADmodel；Interactivedisplayj中图分类号：TH16，TP391．72文献标识码：A变换函数来实现各种显示变换；而1则基于视点变换实现了平移1l了I百变换、基于视点变换实现了旋转变换。简单应用这些函数获得一维CAD模型的交互显示对于一个CAD系统来说是人机的交互显示效果并不是很理想，例如在实现旋转交显示中，简友好的一个重要‘面。为能通过二维的显示屏幕全面观察和了单使用模型变换很可能出现鼠标移动方向与显示旋转方向一解维的CAD模，CAD系统必须能够在计算机屏幕的软件客致；而单纯使用视点变换则旋转显示中

7、心在每次平移显示后都会实现对CAD模型的交互显示变换，即能够通过鼠标或键盘改变。因此在分析了OpenG!显示机制的基础上，提出基于控制CAD模型在屏幕上的显示位置、大小和方向。目前用于显示OpenGL视景体来实现交互显示。：：维CAD模型的图形库有OpenG1、Direct3D、Java3D等”。OpenGl址一个跨平台、功能强大、调用方便的底层3D图形库，已成为三2OpenGL显示机制维I冬1形开发标准，具有高度的可靠性、可扩展性、可伸缩性、灵活在OpenG[显示过程中，三维CAD模型经过变换管线中的性等特点；I)irecl3D是微软

8、开发的包含在DirectX多媒体编程环模型或视点变换、投影变换、三维裁剪、视口变换等，最终在二维境巾的t维函数库，主要用于3D游戏；Java3D则对Direct3D、屏幕上显示为真实感的图像[21。三维CA