OpenGL下三维模型的显示和自由旋转-Read.PDF

维普资讯 第26卷 第 3期 北京服装学院学报 Vo1．26No．3 2006年 9月 JournalofBeijingInstituteofClothingTechnology Sep．2006 OpenGL下三维模型的显示和 自由旋转 李长锋，修 毅 (北京服装学院计算机中心，北京 100029) 摘 要：在 Windows平台上，利用DXF文件格式读取数据，采用OpenGLAPI技术显示已有的三 维模型，并运用虚拟球技术和矩阵变换实现对三维模型的自由旋转，方便了对模型的观察和进一 步研究． 关键词：OpenGL；三维模型；虚拟球；自由旋转 中图分类号 ：TP391 文献标识码：A 文章编号 ：1001—0564(2006)03—0014—07 20世纪70年代后期，计算机图形工作站的出现推动了基于矢量的3D计算机图形学 (3D ComputerGraphics)的迅速发展．目前3D计算机图形学已经广泛地应用于各个行业和领域， 如：3DMax，Poser等三维设计软件可以生成复杂的三维模型．考虑到软件的通用性，本文选 取了图形数据工业标准——DxF格式的三维模型数据文件作为源文件，不仅可以对任意软件 生成的DXF格式的三维模型文件进行处理，同时还可以处理三维模型和二维模型． 在三维软件的开发方面，目前主要存在2种API：一个是微软的Direct3D，一个是开放标 准OpenGL．Direct3D大量应用于民用产品，如游戏领域，而OpenGL作为应用最为广泛的高 性能工业图形标准，是开发高质量的二维或三维交互式图形应用程序的首选环境…．OpenGL 提供的应用程序API包含了许多现代图形学中的基本功能，如：图元的绘制、颜色指定、纹理 映射、光照处理、双缓存动画和特效等；另外，其跨平台的特性也备受用户推崇；OpenGL简化 了图形软件的开发过程，缩短了产品进入市场的周期：因此，我们选用OpenGL作为开发工具． 在对三维模型的研究中，需要对其进行 自由旋转，以方便从任意角度细致地进行观察．本 文提供了一种通过操纵虚拟球实现对模型 自由旋转的方法，使用户仅通过鼠标的拖动就能从 任何角度观看模型． 三维模型数据的读取 存储于DXF文件中的三维模型被分解成无数个三角形面，并记录每个三维面图元的数据 信息．虽然其格式复杂而庞大，但结构清晰，一般包含标题段 (HEADER)、表段、块段 (BLOCKS)、实体段(ENTITIES)和ENDOFFILE(文件结束)标志．我们所要处理的主要数 据，就对应于DXF文件中实体段的3DFACE部分，因此程序也主要是用于读取这部分的信 息，而忽略其他不需要的信息．其中，3DFACE段中共包含了3个点的数据，我们的任务就是 收稿 日期：2005—10—08 作者简介：李长锋 (1976一)，男．2003级硕士研究生 *通讯联系人电话：010 维普资讯 第3期 李长锋等：OpenGL下三维模型的显示和 自由旋转 15 读取这 3个点的数据，并使用这些数据信息，调 用OpenGL的画三角面片函数进行作图．读取 ．． ．． ．． ．．． ．． ．．． ． ．．． I．．．．．．．．．一 点数据信息的流程图如图1所示． 打开DXF数据文件 读取组码对 2 OpenGL框架的创建 在Windows平台下，OpenGLWindows程 序不使用 GDI函数，而是直接使用 OpenGL API函数进行图形绘制 ．利用 OpenGL3DAPI 开发三维软件基本上需要实现如下过程 ]： ，．j 1)获取用户窗 口的设