基于OPENGL的场景动态效果模拟的研究与实现

论文摘要

随着虚拟现实技术和三维动画的发展,对三维场景动态效果的模拟已成为研究热点,在游戏、动漫、影视、广告、视景仿真、军事等各个领域中,具有迫切的应用需求。目前,该领域的研究主要采用基于Direct3D的实现方法,生成的场景交互性差,且模型文件较大,无法在家用电脑上实现。本文针对这一问题,采用基于OpenGL对常见的场景动态效果模拟进行了研究和应用。本文基于OpenGL的特点,在对实物对象进行构造的过程中,突破了传统的构造方法,提出分类构造思想,成功地实现了实物对象的构造：对于地形的模拟,提出一种三角形网格表示DEM模型生成地形；通过OpenGL函数库,利用双缓存、纹理映射技术实现了生动的动画；基于OpenGL的研究,通过采用Quick Time7SDK,并通过调用StartMovie ()函数在场景中实现了音效。本文在Windows环境下,应用C语言结合OpenGL库函数实现所需算法的程序设计,并取得了较好的效果。

论文目录

• 目录
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 场景模拟的研究背景
• 1.1.2 虚拟现实技术的研究背景
• 1.1.3 三维动画的研究背景
• 1.2 编程语言OPENGL
• 1.3 本文的研究意义和目的
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 实现三维观察
• 2.1 坐标系统的介绍
• 2.2 实现三维观察
• 2.2.1 三维观察坐标系的建立
• 2.2.2 世界坐标系到观察坐标系的变化
• 2.3 窗口到视口的变换
• 第三章 场景对象的构造
• 3.1 环境的构造
• 3.1.1 天空盒
• 3.1.2 地形
• 3.1.3 光照模拟
• 3.2 实物对象的构造
• 3.2.1 传统上构造场景实物对象的方法
• 3.2.2 构造法
• 3.2.3 组合法
• 3.2.4 旋转法
• 3.2.5 移动法
• 3.2.6 实物对象着色
• 第四章 动画
• 4.1 动画的定义
• 4.2 动画的算法
• 4.3 动画序列的设计
• 4.3.1 故事情节拆分
• 4.3.2 关键帧描述
• 4.4 渲染
• 第五章 声效和交互控制
• 5.1 声效的设置
• 5.2 交互控制技术
• 5.2.1 实现自由观察
• 5.2.2 控制键的设置
• 总结与展望
• 6.1 所做工作与成果
• 6.2 后续研究的重点
• 6.3 应用前景展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果
• 附录 关键代码比较