基于opengl的虚拟校园开发.docVIP

基于OpenGL的虚拟校园开发结题报告 1 用到的开发工具介绍 OpenGL： 严格讲，OpenGL被定义为“图形硬件的一种软件接口”。从本质上说，它是一个3D图形和模型库，具有高度可移植性，并且具有非常快的速度。OpenGL并不像c或c++一样是门编程语言，它更像一个C运行时的函数库，提供一些预包装的功能。事实上并不存在像“OpenGL程序”之类的东西，而是开发人员所编写的程序恰好使用了OpenGL作为它的应用程序编程接口之一。一般而言，OpenGL是供那些专门设计用来显示和操纵3D图形的计算机硬件所用的。也可以实现纯软件的OpenGL泛型。OpenGL是独立于视窗或其它操作系统的，亦是网络透明的。OpenGL成为高性能图形与交互式视景处理的工业标准，以它为基础开发的应用程序可以十分方便地在各种平台间移植 OpenGL 帮助程序员实现在 PC、工作站、超级计算机等硬件设备上的高性能、极具冲击力的高视觉表现力图形处理软的开发OpenGL可以与Visual C++紧密接口，使用简便，效率高Microsoft?Visual C++，（简称Visual C++、MSVC、VC++或VC）微软公司的C++开发工具，具有集成开发环境，可提供编辑C语言，C++以及C++/CLI等编程语言。VC++整合了便利的除错工具，特别是整合了微软视窗程式设计（Windows API）、三维动画DirectX API，Microsoft .NET框架。是Microsoft公司推出的开发Win32环境程序，面向对象的可视化集成编程系统。它不但具有程序框架自动生成、灵活方便的类管理、代码编写和界面设计集成交互操作、可开发多种程序等优点，而且通过简单的设置就可使其生成的程序框架支持数据库接口、OLE2，WinSock网络、3D控制界面。①建立模型；②选择有利的视角；③颜色处理；④光照和材质处理；⑤纹理贴图；⑥图形增强；⑦绘制和显示。现对此过程一一进行描述。 2.1.1建立模型 真实世界里的多数物体都可以在计算机中用简单的点、线、多边形及过程式方法来描述。在OpenGL中提供了丰富的基本图元绘制命令，从而可以方便地绘制物体。此外，还提供复杂的三维物体，如球、锥、多面体、茶壶以及复杂曲线和曲面（例如Bézier、NURBS等曲线或曲面）的绘制函数。 1）绘图的一些基本操作 ① glClear*语句的作用是用当前缓冲区清除值，也就是glClearColor或者glClearDepth等函数所指定的值来清除指定的缓冲区。比如： 　　glClearColor（0.0，0.0，0.0，0.0）; 　　glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT）; 　　第一条语句表示清除颜色设为黑色，第二条语句表示把整个窗口清除为当前的清除颜色，glClear的唯一参数表示需要被清除的缓冲区②glutMainLoop，进行一个消息循环。③使用void glFlush( void );和void glFinish( void );两个函数强制完成绘图操作。 2）绘制基本的几何图形 OpenGL绘制的基本几何图元由函数void glBegin( GLenum mode);void glEnd( void); 完成。mode指定图元的类型，如下图。 另外OpenGL的工具库GLUT还提供了一些绘制三维物体的函数： 在绘制过程中可以设置线宽，虚线实线，法线等状态，另外还可以使用顶点数组绘制几何图形。 3）面和体 ① 对于多边形的面（三角形，四边形同样适用），OpenGL定义了与线型相似的填充模式。可以用glPolygonMode*函数实现。 ② 一般约定为“顶点以逆时针顺序出现在屏幕上的面”为“正面”，另一个面即成为“反面”。 可以通过glFrontFace函数来交换“正面”和“反面”的概念。glFrontFace(GL_CCW);??//?设置CCW方向为“正面”，CCW即CounterClockWise，逆时针glFrontFace(GL_CW);???//?设置CW方向为“正面”，CW即ClockWise，顺时针在三维空间中，一个多边形虽然有两个面，但我们无法看见背面的那些多边形，而一些多边形虽然是正面的，但被其他多边形所遮挡。如果将无法看见的多边形和可见的多边形同等对待，无疑会降低我们处理图形的效率。在这种时候，可以将不必要的面剔除。首先，使用glEnable(GL_CULL_FACE);来启动剔除功能（使用glDisable(GL_CULL_FACE)可以关闭之）然后，使用glCullFace来进行剔除。glCullFace的参数可以是GL_FRONT，GL_BACK或者GL_FRONT_AND_BACK，分别表示剔除正面、剔除反面、剔除正反两面的多边形。使用glEnab