VC_與OpenGL混合編程實現(xiàn)三維圖形處理

1、VC+與OpenGL混合編程實現(xiàn)三維圖形處理吳󰀁遜(江西師范大學軟件學院,江西南昌330022)摘󰀁要:VC+中的MFC包含了基于Windows的應(yīng)用框架,該框架功能十分強大,可以提供豐富的事件管理及相關(guān)的窗口函數(shù),在面向?qū)ο缶幊踢^程中被廣泛應(yīng)用;而OpenGL則從某種程度上成為三維圖形的開發(fā)標準,也是三維圖形處理的最佳選擇。就基于OpenGL的基本框架,闡述其在VC+平臺下進行三維圖形處理的具體操作。關(guān)鍵詞:VC+;OpenGL;三維圖形處理中圖分類號:TP751󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文獻標識

2、碼:A󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁文章編號:1672-7800(2011)08-0160-02Windows光應(yīng)用程序框架,其有著良好的通用性及可移植0󰀁引言一般情況下,工程設(shè)計和資源勘探都離不開計算機仿真技術(shù)的有效應(yīng)用,尤其是在復雜地質(zhì)條件赫爾工藝結(jié)構(gòu)的處理過程中都需要利用教學模型建立三維立體圖形結(jié)構(gòu)。所謂的三維立體圖形處理主要包括切割、旋轉(zhuǎn)、移動以及光照等具體操作,開發(fā)中的難點一般都是軟件的強大圖形能力和良好用戶界面的接口。VC+面向?qū)ο蟮?、功能豐富的可視化開發(fā)工具,具有自動編輯、編譯、鏈接生成可執(zhí)行文件等多種功

3、能。能夠開發(fā)出良好的用戶界面接口,受到廣大軟件開發(fā)人員的青睞。OpenGL則是一種三維工具軟件包,在交互式三維圖形建模能力和編程方面和其它圖形開發(fā)方面具有很強的優(yōu)越性。與傳統(tǒng)的GDI繪圖不一樣的是,OpenGL開發(fā)不僅能減少代碼的數(shù)量,而且可收到更好的視覺效果。在Open-GL反饋的基礎(chǔ)上建立的強大選擇和修改功能,極大地方便了有限元網(wǎng)格圖形的修改和處理,加快了有限元分析計算的周期。本文在對VC開發(fā)功能進行分析的基礎(chǔ)上,進一步結(jié)合OpenGL的圖形處理能力,以期最終能實現(xiàn)對三維仿真圖形圖像的處理,為工程應(yīng)用中圖形數(shù)據(jù)的可視化及仿真提供相關(guān)的借鑒。+性,更利于VC的封裝性,且有較高的執(zhí)行效率,此外

4、,它還提供了一些諸如打印或者數(shù)據(jù)庫等具有共性特征應(yīng)用程序的操作支持。在MFC框架中有APP類、DOC類以及VIEW和MAINFRAME類等4種,MFC將其進行有機的結(jié)合。1.2󰀁OpenGL的簡介+所謂OpenGL是指開放圖形程序庫,它是一款高速高質(zhì)的3D圖形編輯軟件。VC+中有120個圖形函數(shù)進行點、線及其它多邊形的繪制,相對于在2D坐標系中的作圖,VC最根本的區(qū)別就是它是基于3D坐標系進行圖元的繪制的,利用現(xiàn)有的基本圖元建立模型,即可將復雜的3D物體繪制出來。VC+支持動畫、光照以及陰影和紋理映射等,可以在微機上實現(xiàn)交互式的、高品質(zhì)的三維圖形開發(fā)。+2󰀁Wi

5、ndows的圖形系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系OpenGL在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中工作時,因為計算機的輸出及顯示設(shè)備類型不同、型號不同,因此Windows系統(tǒng)就提供了GDI概念,即GraphicsDeviceInterface,從而實現(xiàn)應(yīng)用程序設(shè)備無關(guān)性。該技術(shù)將不同操作系統(tǒng)硬件設(shè)備的差異屏蔽掉,外部設(shè)備驅(qū)動程序直接由操作系統(tǒng)進行管理,用戶在進行編程時,一些特殊的硬件位置無需考慮,即可通過設(shè)備描述表與相關(guān)的應(yīng)用程序建立起關(guān)聯(lián)。因此,OpenGL在網(wǎng)絡(luò)中工作時,客戶端的顯示機器可以和運行圖形程序的服務(wù)器不同類型,只要二者服從的協(xié)議相同即可。1󰀁VC+與OpenGL的簡介1.1󰀁VC+VC是微軟

6、公司研發(fā)的面向?qū)ο蟮目梢暬_發(fā)工具,其可以借助微軟相應(yīng)的基礎(chǔ)類庫(MFC)以及應(yīng)用程序框架,開發(fā)出Windows標準界面的應(yīng)用程序。其中MFC將WindowsAPI函數(shù)進行完整的封裝,從而建立起+3󰀁應(yīng)用VC+與OpenGL進行聯(lián)合編程3.1󰀁構(gòu)建OpenGL程序框架VC與OpenGL之間的圖形接口的機制是通過設(shè)置:(),+與O。第8期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁𘀀

7、1;󰀁吳󰀁遜:VC+與OpenGL混合編程實現(xiàn)三維圖形處理󰀁161󰀁像素格式來實現(xiàn)的,并關(guān)聯(lián)DC和RC。在創(chuàng)建繪圖描述表RC前,要先對像素格式進行相應(yīng)設(shè)置,完成后再為OpenGL建立RC,在建立了RC后OpenGL即可地蠔繪圖原語的調(diào)用,并在相應(yīng)的窗口中進行圖形的處理。RC的單位為線程,每個線程均要用一個RC為當前RC,才可以執(zhí)行OpenGL繪圖原語。3.2󰀁VC+與OpenGL圖形接口的實現(xiàn)該三維模型在顯示的過程中,其所消耗時間最大的是用顏色填充長方體網(wǎng)格單元,這種作法對于處理效率的影響比較大。出于人機交互時人只

8、能識別物體信息的表層部分,對物體進行切割后其內(nèi)部信息也會展示為表層信息的考慮,那么實際上在顯示時只需用顏色將網(wǎng)格的表層填充即可,這種可以大大提升處理效率,真正實現(xiàn)三維模型的網(wǎng)格化處理。首先要通過MFCAppWizard(exe)建立一個單文的新項目,然后設(shè)置OpenGL的基礎(chǔ)庫,在菜單中選擇Pro-ject/Settings的LINK選項,在Object/LibraryModules下增加OpenGL所需的庫程序,即OpenGL32.lib、glu32.lib、Glaux.lib,并且各程序開頭均要包含OpenGL所用的庫的頭文件。接下來進行窗口風格的修改,以便其可以支持OpenGL,Open

9、GL所需要的窗口要有WS_CLIPCHIL-DREN風格,用于父窗口的創(chuàng)建;還要具備WS_CLIPAIB-LINGS風格來創(chuàng)建子窗口。然后進行像素格式的設(shè)置,并關(guān)聯(lián)RC及DC。為了使渲染描述表知道如何選擇像素,像素格式要在渲染描述表創(chuàng)建之前建設(shè)置,并在On-Create()函數(shù)中添加相應(yīng)的語句(此處略)。接下來將消息處理函數(shù)添加進去,用以響應(yīng)WM_SIZE和WM_DE-STROY。其中響應(yīng)WM_SIZE是為了防止窗口的大小發(fā)生改變后造成圖像的失真,從而完成視場的變化;而響應(yīng)WM_DESTROY主要目的則是為了釋放RD及DC。最后再將繪制場景的代碼添加到OnDraw函數(shù)中。此外,值得注意是在利用

10、OpenGL進行繪圖的過程中,為了不對后續(xù)的OpenGL命令產(chǎn)生影響,不能將繪制描述表RC所對應(yīng)的設(shè)備描述表DC刪除或者釋放。假如OpenGL作圖的過程中占用DC的時間比較長,可以將作圖窗口類的屬性設(shè)置為CS_OWNDC。3.3󰀁圖形的基本操作功能的實現(xiàn)4󰀁結(jié)束語總之,由于VC+的三維數(shù)據(jù)處理能力相對有限,因此與OpenGL進行聯(lián)合編程,將其強大的圖形處理能力充分利用起來,二者進行良好的融合,全程應(yīng)用C語言即可完成程序的開發(fā),有效地防止了利用MATLAB繪圖所出現(xiàn)的種種問題,并且程序在向其它諸如Linux等操作系統(tǒng)中移植時也比較方便。此外,本文所采用的網(wǎng)格化模型

11、處理方法可以將物體細節(jié)信息更為詳細地表達處理,而且解決了圖形網(wǎng)格化處理效率低下的問題。通過相關(guān)實驗,驗證其可行性及實用性。參考文獻:1󰀁郭兆榮,王彥.VisualC郵電出版社,2006.2󰀁郭兆榮,李菁,王彥.VisualC+人民郵電出版社,2007.3󰀁高恩婷.基于VC+的OpenGL三維應(yīng)用程序的設(shè)計J.蘇州大學學報(自然科學版),2007(4).4󰀁任群.VC+OpenGL應(yīng)用程序開發(fā)M.北京:人民OpenGL應(yīng)用程序開發(fā)M.北京:與OpenGL混合編程實現(xiàn)三維圖形處理J.大眾科技,2010(1).5󰀁陳俊濤

12、,肖明,鄭永蘭.用OpenGL開發(fā)地下結(jié)構(gòu)工程三維有限元圖形系統(tǒng)J.巖石力學與工程學報,2006(6).6󰀁姚普選,仇國巍.程序設(shè)計教程(VisualC+出版社,2005.(責任編輯:杜能鋼)+為了提高三維模型表述物體細節(jié)信息的準確性,在處理三維模型時可以采用網(wǎng)格化的方式,這樣模型的顏色就可以分別表達出物體中不同細節(jié)的物理信息。比如如果三維模型為100󰀁100󰀁100,則會產(chǎn)生106個小網(wǎng)格體。)M.北京:清華大學Realizationof3DGraphicsbyVC+OpenGLandMixingProgrammingAbstract:TheMFCofVC+containsapplicationframeworkbasedonWindows,thefunctionofframeworkisverystrong,itcanprovideabundanteventmanagementandrelevantwindowfunctions,itwasusedinobject-orientedprogram-mingprocesswidely.Insomeways,OpenGLisdevelopstanda