基于OpenGL的三维虚拟林相制作研究
基于OpenGL和VC的树木三维可视化研究
基于OpenGL和VC的树木三维可视化研究摘要：本文给出了visual c++下的opengl通用基础框架程序架构，并基于图形纹理映射技术，在visual c++中利用opengl，通过纹理实时处理方法、纹理贴图方法实现了栎树的建模，取得了较好的仿真效果。
关键词：树木可视化 opengl visual c++景观可视化建模是当前3dgis、虚拟现实等领域研究的热点之一，其核心技术是计算机图形学。
对于计算机图形技术而言，生成植物、地形等一类具有真实感的自然景物比人造物体的仿真要复杂得多[1]。
由于自然景物没有规则的几何外形，而且自然景物具有丰富的无限细微的结构，很难用传统的几何方法加以描述。
树木无疑是自然场景的重要构成因素，树木种类繁多、形态各异，复杂的结构使其无论在造型、存储还是绘制上都存在相当的困难。
本文基于opengl与visual c++对宝天曼自然保护区的栎树进行仿真，取得了较好的可视化效果。
1、开发框架在目前众多的windows应用程序开发工具中，微软公司的visual c++6.0已经成为opengl图形应用的首选开发工具，而要使用opengl图形库来开发2d/3d的应用程序，就必须首先解决程序框架的问题[2,3]。
下面就如何建立一个通用基础框架程序做详细的介绍。
(1)首先启动visual c++6.0程序，建立一个新的工程；(2)完成opengl基础库设置；(3)添加变量和函数。
主要包括添加公共成员变量、数组、成员函数、消息响应函数到类等操作；(4)变量初始化；(5)设置像素格式。
在初始化opengl时，初始化函数需要一种叫做pixelformatdescriptor的结构，来完成对像素属性的设置，包括缓存设置、颜色模式、颜色位数、深度缓存位数等。
(6)使用渲染描述表。
创建渲染描述表可以使用以下语句来完成：(7)opengl 其他设置。
2、实现方法2.1 纹理实时处理方法void crenderview::loadtextureimage(cstring strfilepath) {glint m_treetexwidth=256,m_treetexheight=256;image=auxdibimageload(strfilepath);myimage=(unsigned char*)malloc(m_treetexwidth*m_treetexheight*3);glpixelstorei(gl_unpack_alignment,1);glteximage2d(gl_texture_2d,0,4,m_treetexwidth,m_treetexhe ight,0,gl_rgba, gl_unsigned_byte, rgba);/*glteximage2d()函数表示定义一个二维纹理映射。
基于OpenGL的三维建模实现方法
9:K%$! 中 ， 依 次 调 用 ’(D<*PP7*’85QN(R’N5 、 ’(D<*PP7*’85SN5T ,ND+、 ’(D<*PP)*+,*- 、 ’(D<*PP456SN5,ND+ 和 ’(D<*PP456QN(R’N5 函
数 。 其 中 ’(D<*PP7*’85QN(R’N5 和 ’(D456QN(R’N5 函 数 即 是 表 示 开始和结束绘制， ’(D<*PP)*+,*- 则是具体绘制的顶点。 对于复杂的物体， 二次曲面和多边形镶嵌工具的方法往往 可以综合使用。比如在绘制飞机模型时， 飞机上的各个部位都 可以用二次曲面或者多边形来表示。具体的表示形状如下所 示：
9:KFDG6+8HBEL MNEL
（） ； BELO 9(D@*IJDG6+8H
这个创建的二次曲面的状态变量并不包含所要绘制的几 何形状。 相反， 它所描述的是如何绘制出这个几何形状， 可以通 过改变二次曲面的状态来定制几何形状的绘制过程。
图! 用二次曲面和复杂多边形绘制的飞机
BC*59: 中的复杂多边形是指凹多边形和内部有孔的多边
)*+,-. 中并未提供建模的高级命令，故直接用 )*+,-. 建模
工作量较大， 所建模型常是经过简化的， 难以再现模型的细节。 针对这些特点，提出了使用专业的建模软件建模，再转化为 为便于比较， 文中的建模 )*+,-. 程序来进行控制的建模方法。 均以飞机为例。
F F 一个三角形
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基于OpenGL的虚拟场景建模技术研究
基于OpenGL的虚拟场景建模技术研究近年来，基于OpenGL的虚拟场景建模技术得到了广泛的应用和发展。
OpenGL是一种跨平台图形库，通过使用OpenGL库，我们可以很方便地创建3D 场景和动画效果。
这种技术已经被广泛应用在游戏开发、工程仿真、互动设计等领域。
在虚拟场景建模技术上，OpenGL作为一个强大的开发工具，可以使得场景建模更加快速，灵活和高效。
OpenGL技术一般被称为“立体仿真技术”，这种技术允许用户建立虚拟的3D场景，使其看起来像现实环境一样。
在这个虚拟场景中，用户可以自由地控制角色进行各种操作，如观看、走动以及与环境进行交互等。
这是因为OpenGL可以通过实时渲染模拟现实世界中的光线、颜色、纹理等物理特征，使得场景呈现出逼真的效果。
为此，人们利用OpenGL技术进行实时3D场景的建模已成为一种趋势。
基于OpenGL的虚拟场景建模技术包含了多种关键技术，如光照计算、纹理映射、阴影计算、3D模型建模等等。
其中，纹理映射技术是OpenGL技术中最常用的一项技术，使用这种技术可以将2D纹理映射到3D物体表面上，从而更加逼真地模拟物体表面的特征，增强场景的真实感。
除此之外，阴影计算技术是另一种基于OpenGL的虚拟场景建模技术，它可以模拟光线在不同物体之间的相互作用，从而生成真实的阴影效果。
这种技术对于场景的真实性尤为重要。
在实际建模过程中，利用OpenGL库进行阴影计算是一种常用的方式，这种方法可以快速地生成逼真的阴影效果，使得场景看起来更加真实。
在实际的建模过程中，3D建模技术是OpenGL技术中的核心技术之一。
使用该技术，可以构建出各种3D物体的模型，从而丰富场景内容，增加场景趣味性。
3D建模技术需要一定的计算机图形学知识作为基础，开发人员需要熟悉各种三维建模软件和计算机辅助设计工具，以便快速地构建出丰富多彩的3D模型。
除此之外，光照计算也被认为是OpenGL虚拟场景建模技术中一个至关重要的技术。
树木三维可视化论文：树木三维可视化 OpenGL 虚拟森林
树木三维可视化论文：树木三维可视化模拟研究与系统实现【中文摘要】数字林业飞速发展,采用可视化技术与虚拟技术模拟树木生长和森林经营管理有着非常重要的意义。
现有的可视化软件存在与树木生理学结合不紧密等不足,因此,需要开发一种基于实测数据的树木形体结构的可视化模拟软件。
本文以黑龙江省牡丹江市穆棱地区天然次生林中的红松为研究对象,于2008年设置了14块标准样地,通过树干解析、枝解析的方法获取了18株红松的树干和树枝变量因子的数据资料(包括树高、直径、着枝深度、枝长、方位角等)。
本文以VC++为编程语言,结合OpenGL开放式图形库,开发了三维树木可视化系统,实现了基于实测数据和生长模型的红松形态结构模拟、外部3DS树木模型导入和森林环境场景的构建。
本文是林业公益性行业科研专项—森林经营规划软件的一部分,主要详细研究内容如下：1、研究树木三维可视化模拟技术和建模方法的发展状况,分析树木三维可视化模拟过程中存在的不足和缺陷,提出基于实测数据和生长模型的形态几何建模方法。
通过定义树木相关变量因子的结构体、类、函数及变量,加载实测数据文件并读取相关字段到树木结构体中,在经过初始化和渲染完成树木形态结构的绘制,实现了红松静动态模拟。
这种方法得到了较好的树木可视化效果,为其...【英文摘要】Nowadays, with the rapid development of the figures forestry, using the visualization techniques and virtual technology to simulate the growth of tree and forestmanagement process is very important. But the obvious biologyis not so close to the structure of tree, it needs developmentsuch as a tree-dimensional visualization software which basedon data mapping. This study was performed in Korean pine (Pinus koraiensis Sieb) plantations in muling, mudanjiang,heilongjiang province. Based on stem and branch...【关键词】树木三维可视化 OpenGL 虚拟森林【英文关键词】Three-dimensional visualization OpenGLVirtual forest【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务.保过包发【目录】树木三维可视化模拟研究与系统实现摘要3-4Abstract4 1 绪论7-25 1.1 引言7-8 1.2 树木三维可视化研究概况8-22 1.2.1 树木可视化模拟技术8-10 1.2.2 树木三维可视化图形建模方法10-18 1.2.3 树木三维可视化常用软件18-22 1.2.4存在的问题和不足22 1.3 研究目标与研究内容22-25 1.3.1 研究目标22-23 1.3.2 研究内容23-24 1.3.3 技术路线24-25 2 树木生长模型和几何形态模型的建立25-35 2.1 数据收集与整理25-28 2.1.1 红松简介25 2.1.2 地理位置及地形地势25 2.1.3 森林资源及评价25 2.1.4 数据收集及整理25-28 2.2 树木生长模型28-31 2.2.1 树木生长理论方程28-30 2.2.2 树木生长经验方程30-31 2.3 红松部分生长模型的确定31-32 2.3.1 树高生长模型31-32 2.3.2 胸径生长模型32 2.4 红松几何形态建模与绘制方法32-34 2.4.1 树干模型与绘制方法32-33 2.4.2 枝条模型与绘制方法33-34 2.4.3 树叶模型与绘制方法34 2.5 本章小结34-35 3 树木三维可视化系统的设计35-42 3.1 系统设计原则35 3.2 系统需求分析35-36 3.3 系统可行性分析36 3.4 系统总体框架36-37 3.5 程序结构与功能37-38 3.6 系统开发平台的选择38-41 3.6.1 VC++6.0编程语言38 3.6.2 OpenGL图形函数库简介38-40 3.6.3 OpenGL在VC++6.0环境下的框架建立40-41 3.7 本章小结41-42 4 树木三维可视化系统的实现42-58 4.1 系统类结构42-43 4.2 程序结构与功能实现43-57 4.2.1 用户界面的设计43 4.2.2 地面场景的设置43-45 4.2.3 红松单木实测数据的读取45-46 4.2.4 单木静动态三维可视化模拟46-50 4.2.5 虚拟生长环境的模拟50-53 4.2.6 3DS树模型的导入53-56 4.2.7 简单虚拟森林场景的模拟56-57 4.3 本章小结57-58结论58-59参考文献59-64攻读学位期间发表的学术论文64-65致谢65-66。
基于WebGL的参数化三维树木建模
基于W ebG L的参数化三维树木建模+徐颖，林定，黄国新(福州大学福建省空间信息工程研究中心，福建福州350116)摘要：以网络作为平台，综合考虑树木的拓扑结构和分枝结构，建立层级型树木形态结构参数，实现了基于W e b G L的交互式参数化三维树木模型在线实时构建，解决了现有在线树木建模软件难以控制树木整体形态的问题，在三维场景中通过旋转、缩放、移动等交互操作多视角地展示树木模型。
实验表明，基于W e b G L的交互式参数建模方法直观灵活、交互性强、操作便捷、用户体验流畅。
关键词！W e b G L;参数化建模；三维可视化；树木中图分类号：T P391.9 文献标识码：A D0I: 10. 19358/j.is s n.1674-7720.2017.22.029引用格式：徐颖，林定，黄国新.基于W e b G L的参数化三维树木建模[J].微型机与应用，2017,36(22):109-111，114.Parametric modeling of 3D tree based on W ebG LXu Y i ng，L in D i ng，H u a n g G u oxin(F u z h o u U n iv e rs it y S p a tia l In form atio n R esearc h C e n t e r，F u z h o u 350116，C h in a)A b s tr a c t: In th is re s e a rc h，a W e b G L-b a s e d p ro to ty p e fo r p a ra m e tric m o d e lin g o f tree was in tro d u c e d，and to p o lo g y and b ra n c h s tru c tu re o f tree was co n s id e re d to e s ta b lis h a h ie ra rc h y p a ra m e te r s e t，p ro v id in g the fle x ib le a nd in tu itiv e o p e ra tio n to e x p lo re th e3D s c c n e，w h ic h ca n m o d e l tree based on m o rp h o lo g ic a l c h a ra c te ris tic s. T h is m e th o d solved the p ro b le m th a t the e x is tin g c o n tro l tree s ilh o u e tte. T h e e x p e rim e n ts p ro v e d o u r p ro to ty p e is in t u it iv e，fle x ib le and in te r a c tiv e，m e a n w h ile，th ro u g h the c o n v e n ie n t o p e ra tio n i t p ro v id e s flu e n t u s e r e x p e rie n c e.K e y w o r d s：W e b G L；p a ra m e tric m o d e lin g；3D v is u a liz a tio n；tree〇引言树木的三维可视化建模在林业相关的数据分析和模拟中得到广泛的应用，较为成熟的植物三维建模软件包括:美国交互数据可视化公司I D V的SpeedTree，德国 GreenWork公司的X fro g建模软件，法国B ionatics公司的 虚拟植物系 ，然 分实时渲染的植物建模软件面向单机应用 在线应用，因为三维模型数据加载慢，端 技术不成熟，依赖插件的安装，用户 ？差，所以在线三维实时绘制一直是传统浏览器的软肋。
基于Ogre 3D引擎的真实感树木动态模拟的开题报告
基于Ogre 3D引擎的真实感树木动态模拟的开题报告一、选题的背景和意义目前，随着3D游戏、虚拟现实和增强现实技术的飞速发展，对于真实感场景的需求越来越大。
其中，基于Ogre 3D引擎的真实感树木动态模拟是一个热门的研究方向。
该方向的研究意义在于可以提高游戏或虚拟现实场景的真实感，进一步提升用户的沉浸感，从而更好地满足用户的需求。
二、研究内容1. 建立真实感的树木模型使用Ogre 3D引擎对树木进行建模。
通过研究树木的生态学和树木的形态学特征，可以构建出真实感的树木模型。
具体方法可以根据树木的形态特征，如树干粗细、树干分支情况、叶子形态、树木颜色等，进行建模。
2. 实现树木的动态模拟探究树木生长的规律和传统图形学中树木建模的限制，并结合Ogre 3D引擎的实现方式，可以实现树木的动态模拟。
具体方法可以使用分形几何的方法，在树干分支处生长出叶子；实现树木叶子的飘动；根据树木的生命状态进行动态变化等。
3. 优化树木模型的性能通过提高树木模型的渲染效率、减小树木的面数、优化纹理等方法，优化树木模型的性能，使得树木模型可以在较低配置的设备上运行。
三、研究方法1. 文献调研对目前树木动态模拟技术及优化方法的相关文献进行调研，了解研究的现状，掌握行业前沿进展，并根据具体研究的实际情况进行调整。
2. 技术研究在研究过程中，探究Ogre 3D引擎的树木建模和动态模拟的技术实现，并进行技术优化。
3. 系统实现基于Ogre 3D引擎，由真实感的树木模型、动态模拟和优化的技术实现最终系统方案。
四、预期成果在本项目中，预计实现一个高质量的系统：基于Ogre 3D引擎的真实感树木动态模拟。
其中，具体的预期成果有：1. 可实现真实感的树木模型；2. 可实现树木动态模拟的效果；3. 可进行树木模型的性能优化；4. 实现一个完整的具有真实感的游戏场景或虚拟现实系统。
五、研究进度预计研究周期为一年，计划在第一年内完成系统设计开发。
基于OpenGL的3维虚拟林相研究
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维可 视 化 系统
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基于OpenGL的三维建模技术【精选】
GLUT和Open Inventor对比
GLUT
Open Inventor
汇报完毕，请批评指正
透视投影
取景体是一个 截头锥体，在这 个体积内的物体 这个锥体的顶点 也就是视点的位 置。
void gluPerspective(fovy,aspect,zNear,zFar)
正交投影
取景体是一 个各面均为矩 形的六面体
void glOrtho(left,right,bottom,top,near,far)
glEnd();
2 利用MFC实现
MFC是一种应用程 序框架。我们可以利 用它非常快速的开发 Windows程序。简单的 说，MFC是Win API与 C++的结合。它具有 完善的消息处理机制。
3 高级图形库
OpenGL提供的功能是比较基本和底层,直接利用 OpenGL来构建复杂的3D图像是很困难的。在 OpenGL的基础上还有Open Inventor、Cosmo3D、 Optimizer等多种高级图形库，来适应不同应用。 Open Inventor 广泛地应用于机械工程设计与仿真、 医学和科学图像、地理科学、石油钻探、虚拟现实 、科学数据可视化等领域。
return 0;
}
glBegin(GL_TRIANGLES); glColor3f(1.0,1.0,1.0); glVertex3f(-1,-1,0.0); glColor3f(0.0,1.0,0.0); glVertex3f(1,0.0,0.0); glColor3f(0.0,0.0,1.0); glVertex3f(0.0,1,0.0);
需要特别指出的是，实际的变换顺序与 指定的顺序是相反的。
程序代码顺序： 旋转变换 平移变换 绘制模型
基于OpenGL的三维建模与可视化技术研究
基于OpenGL的三维建模与可视化技术研究随着计算机技术的不断发展和图形学的飞速发展，三维建模和可视化技术已经成为了一个重要的领域。
其中基于OpenGL的三维建模和可视化技术是其中的佼佼者，它广泛应用于各种领域，如电影制作、游戏开发和虚拟现实等方面。
本文将着重讨论基于OpenGL的三维建模和可视化技术的研究现状及其应用场景。
一、OpenGL技术的简介OpenGL（Open Graphics Library）是一个跨平台、开放源代码、专业级别的三维图形库。
它提供了一种可预测的、一致的编程接口，用于从底层图形硬件中呈现二维和三维图形。
OpenGL最初由Silicon Graphics公司开发，并于1992年首次公开发布。
它可以被用于各种图形应用程序，例如CAD、虚拟现实和游戏。
二、OpenGL的三维建模技术OpenGL中的三维建模技术又称为3D建模技术，是指利用OpenGL提供的函数和库来设计和建造三维图形模型的方法。
在OpenGL中，开发人员可以使用基本的几何形状（如球体、立方体、圆柱体和圆锥体）来建造3D模型，也可以使用复杂的算法和数学公式构造3D模型。
OpenGL中最常用的建模技术是多边形网格模型（Polygon Mesh），它以三角形、四边形或更高维度的多边形为基础构成3D模型。
三、OpenGL的可视化技术OpenGL的可视化技术又称为图形渲染技术，是指将3D模型渲染为2D图像的方法。
OpenGL通过将模型投射到视口中并进行坐标变换和光照计算，最终渲染出2D图像。
在可视化过程中，OpenGL提供了多种渲染管线，包括光栅化管线、路径跟踪管线和着色器程序等，这些管线可以分别用于不同的可视化效果，如深度图、贴图和阴影等。
四、基于OpenGL的三维建模与可视化技术的应用场景基于OpenGL的三维建模与可视化技术已经被广泛应用于电影和游戏制作、虚拟现实、教育和模拟等领域。
以下是一些应用示例：1. 游戏开发：基于OpenGL的3D游戏引擎已经成为游戏制作的重要技术，在3D游戏中，玩家可以通过OpenGL技术构建和渲染游戏场景和角色模型，从而获得逼真的3D游戏体验。
基于Opengl的三维建模技术研究
基于Opengl的三维建模技术研究一、引言三维建模技术在现代技术领域中扮演了一个极其重要的角色。
从游戏到建筑模型，从动画到电影特效，从产品设计到医疗模拟，三维建模技术贯穿于我们生活的各个领域。
而Opengl作为一个跨平台的图形渲染API，为三维建模技术的实现提供了良好的技术性能支持。
本文将围绕着Opengl技术，阐述一些基于Opengl的三维建模技术研究。
二、Opengl与三维建模Opengl是一个跨平台的三维图像库，能够为用户提供端到端的图形解决方案，支持各种硬件和操作系统。
Opengl作为一种标准图形库，它定义了一些标准函数和数据类型，同时支持多种平台和编程语言。
然而，Opengl仅仅是一个图形渲染库，不能有效地实现三维建模，因此需要结合其他软件和技术来实现。
它与其他建模软件如Maya、3ds Max和Blender等相互结合，依据自身的特性进行三维建模。
Opengl支持多种渲染方式和多种材质贴图效果，这样就可以实现各种效果的渲染，从而得到预期的三维模型。
三、Opengl三维建模技术流程基于Opengl的三维建模过程大致可以分为以下几个步骤：首先，需要创建一个Opengl上下文，也就是所谓的窗口，进而初始化OpenGL的渲染环境，设置一些必要的参数，如摄像机位置、投影矩阵、光照、材质等。
接下来，需要加载3D模型的顶点、法线、纹理坐标等数据，并且创建一个纹理，用于将纹理贴在模型上。
通过各种光照计算、材质处理和各种效果的渲染，可生成所需的图像。
在这个过程中，需要使用一些算法如Blinn-Phong算法，以便实现光照效果和材质着色，同时需要使用VBO（顶点缓存对象）和IBO（索引缓存对象）来提高渲染效率。
最后，需要渲染场景并展示结果。
OpenGL可以使用两种方式进行屏幕渲染，一种是基于固定功能渲染管线，另一种是通过可编程着色器，将渲染管线的各个模块进行优化，提高渲染效率。
四、Opengl三维建模技术应用基于Opengl的三维建模技术应用广泛，下面介绍一些具体应用情况：在游戏开发中，三维建模技术可以实现游戏场景建造、角色设计等方面的功能。
基于OPenGL的自然树木三维模拟生成技术
基于OPenGL的自然树木三维模拟生成技术
游晓明;刘升
【期刊名称】《计算机时代》
【年(卷),期】2004(000)007
【摘要】本文对自然树木的三维模拟生成技术进行了探讨,详细描述了在Windows环境下如何运用OpenGL技术模拟生成三维松树的算法,实现了对三维松树的光照及多角度浏览等操作.
【总页数】3页(P31-33)
【作者】游晓明;刘升
【作者单位】湖北师范学院计算机科学系,湖北,黄石,435002;湖北师范学院计算机科学系,湖北,黄石,435002
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.41
【相关文献】
1.基于OpenGL和VC的树木三维可视化模拟实现 [J], 赵庆丹;罗传文;孙海洪;陈立
2.基于OpenGL下三维地质模型生成技术 [J], 窦育民;黄地龙;关鑫
3.基于OpenGL的分形山三维模拟生成技术 [J], 张艳
4.基于OpenGL下三维地质模型生成技术 [J], 窦育民;黄地龙;关鑫
5.基于手绘图形的三维分形树木生成技术 [J], 刘树群;赵鸿飞
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基于OpenGL和VC的树木三维可视化模拟实现
Ｈ ｉ ｎ ， ｈ ｎＬ（ ｃｏｌ ｆ ｏｅｔ ， ｏ ｈａｔ ｏｅｔ ｎ ｅｓｙ Ｈ 南ｉ １０ ４ ， ．Ｒ ｈ ａ ／ ＪＨ ｌ ｏ ｏ ｈ ａｔ ａ ｏ ｇ Ｃ ｅ ｉＳｈｏ ｏ ｒ ｒ Ｎ ｒ ｅｓ Ｆｒｓ Ｕ ｉ ｒｔ， ａ ｎ ５ ００ Ｐ ．Ｃ ｉ ）／Ｏ ｍａ ｆ Ｎ ａ ｅ ｈ Ｆ ｓｙ ｔ ｙ ｒ ｖ ｉ ｎ ｓ Ｆ ｒ ｔ ｎ ｅ ｉ ． ２ １ ，８ １ ） － ４～ ７ ｏｅ ｒ Ｕ ｉ ｒ ｔ － ０ ０ ３ （ １ ． ５ ５ ｓ ｙ ｖｓ ｙ
感 的树 木 生 长 的环 境 。 试 验证 明 ， 述 的原 理 方 法 可行 ， 实现 的效 果 符 合 可视 化 的要 求 ， 为林 业 经 营规 划 系统 所 所 能 的 开发 提 供 模 块 和技 术 支持 。 关 键 词 树 木 可视 化 ； 态 模 拟 ； ｐ ｎ Ｌ Ｖ ＋ ； 静 Ｏ ｅ Ｇ ； Ｃ ＋ 纹理 贴 图 分 类 号 Ｔ ３ １ ｓ５ ．７ Ｐ ９ ： ７７ ４
性， 以及树木生 长的 生理 确 定性 （ 如树 种 、 向性等 生理 性 方 质） 和长势不确定性 （ 如生长 受地理 位置 、 条件等 约束 ） 特 等 点， 使得树 木三维可视化 的研究 至今仍 未得到一个完 备的三 维计算机树木模型。笔者将 以东 北重要树种——红松（ ｉ ￣ Ｐｎ ｕ ｋｒｉ ｓ ｉｂ 为例 ， ｏ ｅ ｕＳｅ ） ａｎ 将表达树 木形 态结构特 征的实测 数据 转 化为图形 或图像形式在 计算 机上进 行模拟 ， 积累树木建模 和 绘制的经验 ， 逐步开发 一个通用 的树 木模型及可视化系统 ， 以 期在林业研究领域得 以应用 。
基于OpenGL的3D虚拟场景设计与实现
基于OpenGL的3D虚拟场景设计与实现院系专业班级学号姓名指导教师负责教师沈阳航空航天大学2010年6月摘要虚拟现实技术是一门新兴的学科，是迄今为止最强的人机接口技术，也是一项最基本最重要的研究内容。
目前，虚拟现实技术已广泛应用到许多领域。
虚拟现实技术是利用计算机中高逼真的虚拟环境，并通过多种传感器接口，使用户“沉浸”到该虚拟环境中，从而实现用户与虚拟环境之间的交互。
建立虚拟系统的首要问题便是虚拟环境的构建。
本文主要论述了如何构建一幅“天涯共此时”的虚拟场景。
该场景的实现基于OpenGL绘图知识和MFC编程原理及应用程序的整体框架。
在此基础上，本文主要开展了以下几个方面的研究工作：一、对OpenGL的编程功能和工作原理进行了分析，包括绘图流程以及OpenGL 的主要功能。
对编程开发工具VC++进行了简单介绍，并概括出MFC的编程原理及应用程序的整体框架。
此外，还分析了OpenGL绘制图形的优化工具——显示列表的使用与管理以及OpenGL绘制复杂图形的方法—图形变换。
二、利用MFC框架和OpenGL的显示列表知识以及有关绘图函数，完成了复杂的雪花、花瓣、弯月、灯笼的绘制，实现了一幅“天涯共此时”场景的天空场景，同时，还实现了花瓣飞舞、雪花飞舞、灯笼随风飘动、花瓣飞舞场景与雪花飞舞场景的相互转化等功能。
三、基于图形方法，利用OpenGL绘图函数，实现了由小树、小人、小房子组成的地面场景的绘制，使整个虚拟场景看起来更加和谐、唯美。
关键词：虚拟场景；OpenGL；显示列表；图形变换Design and Implementation of 3D virtual Scene Using OpenGLAbstractAs a rising subject, virtual reality is the best human-machine interface technology, and it is also the fundamental and important study content. At present, the virtual reality technology has broad applications to many areas. Virtual reality technology is the use of sensor interface, users can immerse to the virtual environment. And through a variety of senor interface, users can immerse to the virtual environment, achieving interaction between user and the virtual environment.This paper elaborates how to establish a scene of “Time Together Across the Strait”. On this base, this paper carried out research in these aspects as follows:Firstly, make some analysis about OpenGL programming and working theory, including the drawing process and the main functions of OpenGL and so on. Make an introduction about VC++, at the same time summarize programming principles of MFC and application frame work. Besides, analyze rendering graphics optimization tools of OpenGL—the use and management of display list, and the method of drawing complex graphics—graphics transformation.Second, using MFC framework and OpenGL display list and relevant drawing function knowledge, finished drawing complex snowflakes, petals, moon, lantern. R ealize the scene of “Time Together Across the Strait”, but also achieve the scene of petals flying, snowflakes dancing, waving lantern dancing with the wind and the mutual transformation function of petal flying and snowflakes dancing.In the end, basing on the method of graphics, realize the construction of ground system consisting of tree, little people and small house, make whole virtual scene look more harmonious and beautiful.Keywords: virtual environment; OpenGL; display list; graphics transformation目录1 绪论 (1)1.1 虚拟现实的发展及研究现状 (1)1.1.1 虚拟现实的起源和发展 (1)1.1.2 国内外研究现状 (2)1.2 基于OpenGL的系统实现方法 (4)1.2.1 OpenGL图形库技术 (4)1.2.2 VC++编程平台及MFC库 (6)1.3 小结 (9)2 需求分析 (10)2.1 任务背景及目标 (10)2.2 任务功能分析 (11)2.3 系统开发技术 (12)2.3.1 显示列表技术 (12)2.3.2 场景变换原理 (13)2.4 小结 (13)3 软件设计与实现 (14)3.1 总体设计 (14)3.2 天空模块 (16)3.2.1 天空模块功能及原理 (16)3.2.2 天空模块中的数学关系 (17)3.2.3 天空模块的算法实现 (18)3.2.4 基于OpenGL的天空模块的设计与实现 (20)3.3 灯笼模块 (20)3.3.1 灯笼模块的功能及原理 (20)3.3.2 基于OpenGL的灯笼模块的算法设计与实现 (21)3.4 地面模块 (22)3.4.1 地面模块功能及原理 (22)3.4.2 基于OpenGL的地面模块的算法设计与实现 (23)3.5 小结 (24)4 软件测试和运行 (25)4.1 实验环境 (25)4.2 环境配置 (25)4.3 运行结果 (27)参考文献 (30)致谢 (31)1 绪论虚拟现实技术是近年来十分活跃的技术研究领域，是一系列高新技术的汇集，这些技术包括计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感技术以及高度并行的实时计算技术，还包括人的行为学研究等多项关键技术。
浅谈三维虚拟林相可视化研究与实现
拟林相 。
［ 关键词 ］ Ｄ Ｅ Ｍ； 虚拟林相 ； 林相 图； 三维可视化 ； 研究； 实现
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ａｎ ｄ Ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｆｏ ｒ Ｖｉ ｓ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｏｆ ３ Ｄ Ｖｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｆｏ ｒ ｅ ｓ ｔ
缓 坡 地形 。 ２ ． ２ 帽儿 山地 区森 林 资源
ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ３ Ｄ ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｒ ｅ ａ ．Ｆ ｉ ｒ ｓ ｌ ｔ ｙ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｏ ｕ ｒ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｄ ａ ｔ ａ ｏ ｆ Ｍａ ｏ ｅ ｒ ｓ ｈ ａ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｆ ｏ ｒ ｆ ｕ ｒ —
Ｌｉ Ｙｏ ｎｇｑ ｉ ｎ ｇ
（ Ｆ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ Ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ Ｉ ｎ Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｏ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｒ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｇ ｅ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ
基于OpenGL的三维虚拟林相建立
基于OpenGL的三维虚拟林相建立
孙海洪;罗传文;赵庆丹;陈立
【期刊名称】《东北林业大学学报》
【年(卷),期】2010(038)008
【摘要】以OpenGL为工具,在Visual C++程序设计语言为平台上建立一个三维虚拟林相模型.通过坐标系设定、DEM加载、地形纹理设置、树木模型建立、天空建立等过程,说明虚拟林相建立的理论、方法和过程.最终实现了三维虚拟林相的显示、放大缩小和漫游功能.实践证明,所述的原理和方法能所实现的显示效果与ERDAS虚拟现实模块的效果基本相同,可以为林业规划显示系统的开发提供模块和技术支持.
【总页数】4页(P136-139)
【作者】孙海洪;罗传文;赵庆丹;陈立
【作者单位】东北林业大学,哈尔滨,150040;东北林业大学,哈尔滨,150040;东北林业大学,哈尔滨,150040;东北林业大学,哈尔滨,150040
【正文语种】中文
【中图分类】P28
【相关文献】
1.基于GIS与RS三维虚拟林相图可视化技术研究 [J], 陈利;王福生;管远保;陶冀;林辉
2.基于OpenGL的三维虚拟人手语动画的研究与实现 [J], 郭瑾;高伟;刘德山;郑宏
亮
3.基于OpenGL的三维虚拟对象拾取与查询系统 [J], 许爱军
4.基于OpenGL的3维虚拟林相研究 [J], 曲鑫;殷福忠;曲林
5.基于OpenGL的三维虚拟林相制作研究 [J], 曲林
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基于OpenGL的三维虚拟地形构建研究的开题报告
基于OpenGL的三维虚拟地形构建研究的开题报告一、题目：基于OpenGL的三维虚拟地形构建研究二、研究背景和意义：虚拟地形构建是计算机图形学、计算机视觉和计算机图像处理等领域的一个重要研究方向。
它可以模拟真实世界中的地形景观，并提供一种交互式的虚拟体验。
在军事、航天、航海、地质勘探、城市规划等领域中都有广泛的应用。
OpenGL是一个跨平台的图形渲染库，它提供了强大的图形处理能力和灵活的编程接口，被广泛应用于三维图形渲染和游戏开发中。
利用OpenGL构建虚拟地形，不仅可以实现高效的图形渲染和交互式操作，还可以方便地进行图形算法的实现和调试。
因此，本研究旨在利用OpenGL构建三维虚拟地形，包括地形数据的获取、处理、可视化等方面的研究，为虚拟地形构建技术的发展提供一定的理论基础和实践支持。
三、研究内容：1.地形数据的获取。
采用数据采集、遥感、数字高程模型等方式获取地形数据，并进行预处理和优化。
2.地形数据的处理。
对地形数据进行处理，如高程数据的压缩、平滑、加密等，以便于后续的地形构建和渲染。
3.地形构建算法的实现。
设计并实现多种地形构建算法，如基于三角网格的地形构建、基于体元的地形构建等，并对算法进行分析和比较。
4.地形可视化效果的实现。
利用OpenGL实现地形的渲染和可视化，包括地形纹理的贴图、灯光效果的实现、地形漫游等。
5.交互式操作的实现。
实现与用户交互的功能，如鼠标键盘控制、视角转换、地形选择、高程查询等。
四、研究方法和技术路线：1.研究方法：文献资料调研和理论分析、算法设计和实现、系统开发和测试、性能优化和展示等。
2.技术路线：地形数据获取和处理、地形构建算法研究和实现、OpenGL图形渲染框架设计和实现、交互式操作功能实现和性能优化。
五、研究难点和创新点：1.地形数据的处理和优化，以达到更高效的地形构建和渲染效果。
2.构建多种地形构建算法，并进行算法比较和评估，为虚拟地形构建技术提供参考。
基于三维虚拟林相的均匀度理论应用的研究的开题报告
基于三维虚拟林相的均匀度理论应用的研究的开题报告一、选题背景随着数字技术和虚拟现实技术的发展，数字化模拟技术在林业资源管理和生态环境保护中得到了广泛的应用。
林相结构是森林生态系统的重要组成部分之一，对林木生长、种群结构、物种多样性以及生态系统功能等方面有着重要意义。
而均匀度是描述林相结构均匀程度的重要指标，对了解林相结构、生态功能及森林管理有着重要意义。
因此，具有三维视觉的虚拟林相技术为林业资源管理和生态环境保护提供了一种新的实验和研究手段。
二、研究目的和意义本研究旨在基于三维虚拟林相技术探讨林相均匀度的测定方法，一方面可以提高林相均匀度的测量精度，另一方面可以减少野外测量中的时间和人力成本，更好地实现数字化管理和惠及人民。
此外，本研究还将深入探讨均匀度理论及其应用在林业生态系统管理中的意义，希望能够为生态环境保护和建设做出贡献。
三、研究内容和方法本研究将建立三维虚拟林相模型，并在此基础上，探讨林相均匀度的测定方法，分析其优缺点，并将其应用于实际的林业生态系统管理中。
具体研究方法包括：1. 构建三维虚拟林相模型，实现林相结构的可视化。
2. 探讨林相均匀度的测定方法及其优缺点。
3. 将均匀度理论应用于虚拟林相模型，分析其在林业生态系统管理中的意义。
4. 基于虚拟林相模型进行实际的应用研究，验证测量方法的正确性。
5. 对研究结果进行分析和总结。
四、预期成果1. 建立了基于三维虚拟林相的林相均匀度测量方法；2. 探讨了均匀度理论及其在林业生态系统管理中的应用意义；3. 发现了虚拟林相技术在林业生态系统管理中的应用价值；4. 实际应用研究成果得到验证和证实；5. 提出了进一步改进和优化的方案和建议。
五、研究难点和解决方法本研究难点在于如何实现三维虚拟林相模型的建立和灌输真实性，以及如何将均匀度理论应用于林相均匀度的测定，并在实际应用中进行验证。
解决方法：1. 采用精细的数据建模技术，为数据的精细处理提供必要的支持以实现三维虚拟林相模型的建立；2. 结合多种研究方法，采用生态系统学、计算机应用等学科的交叉知识和技术，去寻求解决问题的方法；3. 结合实际的研究案例，针对不同的数据处理难点，采用不同的处理方法和手段，去验证和完善研究成果。
可漫游虚拟场景中的三维树木建模
第18卷第2期 湖南工程学院学报 Vo1.18.No.22008年6月 Journal of Hunan Instit ute of Engineering J une 2008收稿日期:2007-10-23基金项目:湖南省教育厅科研资助项目(07C216)作者简介:陈华光(1961-),男,硕士,副教授,研究方向:计算机图形学,虚拟现实.可漫游虚拟场景中的三维树木建模陈华光,王京文,张晓清(湖南工程学院计算机科学与技术系,湖南湘潭411104) 摘 要:树在虚拟场景中的构成中占有很重要的地位.论文跟据不同虚拟场景中绘制三维树木的特点,介绍了贴图法画树;提出了用分形方法对三维树木进行真实绘制;并讨论了加速虚拟场景中三维树木绘制的技术.实践证明:在VC 和Open G L 的环境下,用本文方法在可漫游虚拟场景中产生树模型,在实时性与真实感方面均取得了不错的效果.关键词:虚拟场景;贴图法;分形;树建模中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1671-119X (2008)02-0068-040 引 言树是自然界最常见的景观之一,其种类繁多,长势千姿百态,结构特征性很强,具有复杂的三维结构.树木的三维建模已成为计算机图形学一个重要的应用研究领域[1],广泛应用于虚拟现实、教学、娱乐、游戏、影视场景的规划等领域.自20世纪60年代开始,人们从不同角度构建数学模型来力求模拟更真实的树木形态.大量学者对此进行了深入的研究:1968年Aristid Linden 2mayer 提出了基于文法、侧重于植物拓扑结构的L -系统[2],并与Prusinkiewicz 将其用于树木及其他植物的造型;随后,有学者对L -系统作出改进、拓展,提出了允许与环境因素交互的开放的L -系统-Open G L 系统[3];1983年Reeves 提出了注重于模拟花、草、树整体环境的粒子系统[4];1995年We 2ber 等人提出了树木的分步生长模拟方法[5].1 虚拟场景中的树建模在三维虚拟环境中构造树木的要求是绘制速度快和有一定的真实感.目前在三维虚拟环境中构造的树木和花草等植物多采用以下几种形式:仿真树、贴图法画树、分形树等.其中仿真树、贴图法画树由于生成速度快,用于可漫游的虚拟场景中;而分形树,它的真实感较强,但生成速度较慢,主要用于静态虚拟场景中.1.1 仿真树仿真树是利用一系列多边形进行拼装形成树冠及树干,树冠部分用多边形贴上茂密树冠的纹理图片,树干用多边形部分贴树干纹理图片,从而构造出如图1(a )所示的仿真树.1.2 贴图法画树所谓贴图法画树就是在一个平面上贴一个树木的图像,并对图像进行透明处理,保留有树枝和树叶的部分,而对树木以外的其他图像进行透明处理.这样在场景中的一个三维平面上只显示树木图像.贴图法画树的原理很简单,位图文件分别存储RB GA 4个颜色分量.其中第4个分量AL P HA 值表示材质像素的透明度,该值越大,透明度越小,该值取0,全透明.在用位图贴纹理之前,必须对位图文件进行处理,一是将位图的长和宽调整为2的整数次幂,为了便于编程读取数据,通常设为256,另外就是将位图透明的地方用某一种单调的颜色填充.图像经过加工之后,就可以在Open G L 编程环境中进行透明和贴图处理.如果仅用一个平面贴图来绘制一棵树,则必须根据人的视线方向实时调整树平面与视线之间的关系,保证贴图平面垂直于视线方向,如图1(b)所示.这样做虽然减少了所需贴图的数量,但又额外增加了计算量,当场景复杂时,要考虑到每一棵树与视线的相对位置,从算法上来说也是比较复杂的.解决这个问题的方法是使用十字交叉贴图法画树,在场景中用两个交叉90°的平面贴图法画树,这种方法可以不调整法线就获得良好的视觉效果,其示意图如图1(c)所示.在场景中绘制三维树时,只需知道树的坐标位置就可以用该方法完成树的可视化绘制.图1 树的简单绘制2 用分形方法实现三维树的真实感建模2.1 三维树木建模任意一棵树木都是由若干树枝和树叶组成的,每一条树枝又是由若干分枝组成.因此分枝和树叶是树木最基本的组成单位.树木的分枝模式,可归结为两大类[6]:①合轴分枝:顶芽死亡,由侧芽取代之,形成强的侧枝,没有明显的主干,整个植物呈冠状张开;②单轴分枝:顶芽不断生成,形成明显的主干,整个植物形成了挺拔向上的树形.分形方法是根据植物的形态结构,利用了描述具有自相似性的数学功能来表现植物生长的拓扑及形态结构.本文采用迭代函数系统(Iterated Func2 tion System,IFS)实现分形树的几何建模;以合轴分枝的三叉树(图2所示)为例建立树木三维模型.1)树干位置的确定设树干的方向为Z轴方向,首先,每个分枝在绘制时都以三维坐标原点为起点,每次绘制都要把坐标原点平移到当前分枝点,然后分枝偏转的三个自由度表示如下,α表示当前树枝与父树枝的夹角,β表示当前树枝与父树干(Z方向)的夹角,γ表示当前树枝绕父树枝的旋转夹角如图3所示.分枝方向由上述三个角度唯一确定,放置矩阵可由公式(1)计算[7]V=VβVγVα=cosβ0sinβ010-sinβ0cosβ・cosγ2sinγ0sinγco sγ0001・co sα0sinα0102sinα0cosα(1)根据旋转矩阵和计算所得的分枝点位置,就可以对已有分枝的三维信息,用gl Translate()和gl2Rotated()函数进行平移和旋转操作.2)用圆台生成树枝为了增加三维树模型的立体感,在绘制时树干和分枝都是以圆台为基本单位,圆台高,顶、底半径和分枝角等属性的确定需要考虑下述因素:(1)枝长初始长度lengt h:即树干高度;(2)枝粗初始宽度widt h:即树干底半径;(3)枝长衰减系数lengt h-scale:新生树枝与当前树枝的长度比;(4)枝粗衰减系数widt h-scale:新生树枝与当前树枝的底半径比;(5)顶底半径差new-widt h:圆台的顶、底截面半径差;(6)递归控制层数Level:三维树的分枝深度,表现在程序中即算法的递归次数.圆台属性确定后,可用Open G L实用库中的圆台绘制函数gluCylider()绘制,并进行纹理贴图.由于树的结构形态不同,根据不同结构形态的树,可以对其基本参数的个数作必要的调整,以便为形态控制提供方便.2.2 算法描述(1)准备树干纹理,设置绘制树木的参数,将坐标移到绘制点;(2)由初始点开始画树干,对树干进行纹理贴图,count=0;(3)用函数gl Translate()平移坐标到当前分枝点,用函数gl PushMat rix()将当前分枝点入栈两次;(4)if count=Level,则转到第7步;(5)用gluCylider()函数进行当前分枝的绘制,96第2期 陈华光等:可漫游虚拟场景中的三维树木建筑并对分枝进行纹理贴图,绘制顺序flag 指定当前绘制是左、右或后枝,flag =1绘制左枝;flag =2,用gl 2PushMat rix ()函数弹出分枝点,绘制右枝;flag =3,用gl PushMat rix ()函数弹出分枝点,绘制后枝;(6)count =++,选择下级分枝点为当前分枝点,转回第3步继续绘制;(7)绘制结束.2.3 模型的随机性三维情况下,可以通过基本参数的调整生成不同的树木形态.通过在分树的长度,偏离树干的角度,树枝粗衰减及当前树枝粗细半径等方面添加随机抖动,可以增加树图形的真实感,同时也可以对基本参数分别进行随机性控制.3 提高绘制速度的方法3.1 采用层次细节(LOD )绘制在虚拟场景中,当树木离视点较远时,树木的枝干树叶将会变得模糊不可见.按照LOD 理论,当一个物体距离视点越远,此物体能够被观察到的精细部分就越少.这种情况下,树木细节的绘制是一种浪费.因此,很多基于视点的多分辨率树木模型的实现都是通过设置不同的迭代数量来加快绘制的速度.此外,还有一种方法是将树木用一个平面从主干中心轴线分开,此平面与视点到模型的方向矢量垂直,在视点和平面中的树木是用户能观察到的部分,这个部分是用精细模型绘制,而平面另一侧的树木则采用精度最小的模型.图4 树的LOD 绘制3.2 采用显示列表和存点法本文用Visual C ++和Open G L 作为开发环境,在此开发环境下进行虚拟场景构造,实现三维真实感实体树的绘制.在Open G L 中,显示列表是由一组预先存储起来的留待以后调用的Open G L 函数语句组成的,当调用显示列表时就以此执行表中所列出的函数语句.存储在显示列表中的操作被预先编译,在每次调用时就只需调用而无需计算.尤其是在需要三维实时漫游的系统中,使用显示列表的功能,对绘制速度有一定的改善.存点法的基本思想是:首先计算构成场景中点的模型视图坐标、纹理坐标、基本面的法线坐标,然后将这些点存入内存,最后是直接绘制点到显示设备上.所以在实现漫游中的重绘时,就不需要重新计算点的模型视图坐标,纹理坐标基本面的法线坐标,极大的提高了绘制的速度.4 结果分析本文用VC 和Open G L 编程生成虚拟场景,在静态虚拟场景中用分形法进行树木的绘制,实时性与真实感方面都取得了较好的效果.在可漫游虚拟场景中,用贴图法画树为主,适当加入小量的分形树.对用上述方法生成的三维真实感树木的虚拟场景进行漫游测试,结果表明:在可漫游虚拟场景中生成三维树,在实时性与真实感方面都取得了较好的效果.在配置为Pentium D 2.8GHz 的CPU 、DDR Ⅱ1G 内存及7300GT (256M )显卡的PC 机上进行虚拟漫游,平均速度可达31帧/秒.其漫游效果图如图5所示.图5 漫游场景中树的效果5 结束语本文对虚拟场景中树木的绘制进行了探讨.在可漫游的虚拟场景中树木的绘制,可用贴图法画树为主;在静态虚拟场景中,可采用分形树为基础,与随机函数相结合,对树木模型进行了一些改进使生成树木的形态更加逼真;在绘制时采用多个复杂度的树木模型,根据不同的距离选择不同的模型,从而加快了渲染的速度.如何改进模型,加入更多影响树木形态的参数,07 湖南工程学院学报 2008年例如光照、树木的自重等,使树木的逼真度提高;如何使树木在风的作用下摇曳,都是值得进一步研究的课题.参 考 文 献[1] 王永皎,莫国良.植物的三维建模研究进展[J ].计算机应用研究,2005(11):1- 4.[2] Lindenmayer A.Mathematical Models for Cellular In 2teraction in Development ,Filaments with One -sided Inputs[J ].Journal of Theoretical Biology ,1968,18(1):280-289.[3] Radomir M ,et al.Visual Models of Plants Interactingwith Their Environment [C ].Los Angeles :ComputerGraphics Proceedings ,Annual Conference Series ,1996:397-410.[4] Reeves W T.Approximate and Probabilistic Algo 2rithms four Shading and Rendering Structured Particle Systems[J ].SIGGRA P H ,1985,19(3):313-322.[5] Weber J ,Penn J.Creation and Rendering of RealisticTrees[J ].SIGGRA P H ,1995:119-127.[6] 王 琰,张 鑫.虚拟场景三维自然景观的分形模拟[J ].沈阳工学院学报,2000,21(3):6-10.[7] 康孟珍,De P.胡包钢,等.快速构造植物几何结构的子结构算法[J ].中国图形图像学报,2004,9(3):79-86.The Modeling of 3D T ree in R oaming Virtu al SceneC H EN Hua 2guang ,WAN G Jing 2wen ,ZHAN G Xiao 2qing(Dept.of Computer Science ,Hunan Institute of Engineering ,Xiangtan 411104,China )Abstract :Trees play an important role in t he virt ual scenery landscape.The text ure mapping of t ree 2image is int roduced and t he met hod of drawing 3D t ree based on f ractal is p resented.The technique of speeding up drawing 3D t ree in virt ual scene is also discussed according to t he demand of drawing 3D t ree in different virt ual scene.Experimental result s show t hat wit h t he tools Open G L and VC ,t he modeling of t ree in roa 2ming virt ual scene demonst rates satisfactory effect s in real 2time and t hird dimension.K ey w ords :virt ual scene ;text ure mapping ;fractal ;modeling of tree(上接第63页)B ackup and R ecovery Conf igure B ased on Oracle 10g RMANDUAN Lian ,ZHAN G Jian 2gang ,FAN Liang 2zhi(Wuhan University of Science and Technotogy ,Wuhan 430073,China )Abstract :This paper int roduces t he backup and recovery database by using t he Oracle 10g DBA tool 2RMAN.The general st ruct ure ,t he basic p rinciples and t he configuration app roach of RMAN are given.By using RMAN ,t he backup schema is implemented and t he recovery strategy is executed.K ey w ords :Oracle 10g ;RMAN ;backap and recovery17第2期 陈华光等:可漫游虚拟场景中的三维树木建筑。
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图 １ Ｏ ￣Ｇ ｐｎ Ｌ的基本操作 利用 Ｏ ｅＧ ｐｎ Ｌ制作三维立体地形图 ，主要技术是 将数字 地面模型的公里 网格 用 图形 库 中提 供的点 、线 、多边形 等 建模原语 来描述 ，并 嵌入 ｖＣ＋ ＋构 建的 程序 中以供 调用 。
三维地质模型仅仅是 静态 的显 示是不够 的 ，还需要 能够 交
２ ＶＣ ＋调 用 Ｏ ｅＧ ＋ ｐｎ Ｌ的主 要 技 术
定 的立体感 ，但信 息量 不足 ，真实 感差 ，实用 性 不强 ，
本文所述的虚拟林相构建 系统 ，初步 实现 了 ３ Ｄ—ＧＳ的基 Ｉ 本模块功能 ，有机地结合 了二维林相 图的宏 观性 、整体性 、 简洁性和三维虚拟场 景的局部性 、真实性 的优 点 ，同时 又 克服了二维林相 图的三维 信息缺乏 和三维 虚拟林相 场景 漫 游 的方 向迷失感 ，真正做到了两者 的优势互 补。 Ｖｓａ Ｃ ＋６０中的 Ｍ Ｃ包 含了强大 的基 于 Ｗｉ ｏ ｓ ｉ ｌ ＋ ． ｕ Ｆ ｎ ｗ 的 ｄ 应用框架 ，提供 了丰富 的窗 口和事件 管理 函数 ，是 被广泛
ｄｎ ｏ ｅ．Ｉ ｒ ｃ ｏ ｒａ ｉｅ ３ ｇ ｏｏ ｉａ ｏ ｙ ｒａ ｉｐ ａ ｎ ｏｄ ｒｔ ｅ ｌ Ｄ ｅ ｌｇｃ ｌｂ ｄ ｅ ｌｄ ｓ ｌｙ，ｔ ｉ ａ ｅ ｄ ｐｓ ｔｘｕ ｅ，ｌ ｈ ，ｆｇｏ ｅ ＧＬ． ｚ ｈｓ ｐ ｐ ｒａ ｏ ｔ ｅ ｔ ｒ ｉ ｔ ｏ ｆＯｐ ｎ ｇ Ｋｅ ｒ ｓ ｖｒｕ ｏｅ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｔａ ｆｒｓ ；Ｏｐ ｎ ｌ ｅ ＧＬ；３ ＧＩ Ｄ Ｓ；ｒａ ｔｃ ｉ ｇ ｅ ｈｓｉ ｍａ ｅ
随着近年来计算机 图形学 、虚拟现 实及 三维仿 真技术 的飞速发展 ，林相图 的制作经 历 了二维林 相 图、数 字林相 图、虚拟三维地形图三个 发展阶段 。虽 然实 体林相 图具有
一
模糊、像 素操 作 、融合、反 走样 技术 、雾 化 等复杂 的 图形 学算法 。方便开发人员渲染整个三维图形。
维普资讯
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８・
林
业
科
技
情
报
２ｃ ｏ．９Ｎ ． ０ｒ Ｖ １ ｏ２ ７ ３
基 于 Ｏ ｅＧ ｐ ｎ Ｌ的 三 维 虚 拟 林 相 制 作 研 究
曲 林
（ 东北林业 大 学）
［ 摘 要］ 介绍 了制作虚拟林相 的一些基本 方法 ， 它基 于 目前 比较流行 的以 Ｖｓａ Ｓ ｄ ＋ ｉ ｌ ｔ ｉ ｃ ＋开发 组件调 用 Ｏ ｅＧ ｕ ｕｏ ｐｎ Ｌ三维 图 Ｌ中的纹理 映射 、 光照 、 反走
互式地实时动态显示 。Ｏ ￣Ｇ ｐｎ Ｌ所具有 的平移 、旋转 、放缩 等功能为实现三维地质体 的实时动 态变换提 供 了有 力的保
证。
Ｏ ｅＧ 是 近年来炙手可热的 开放 三维 图形 软件包 ，它 ｐｎ Ｌ 独立 于窗 口系统和操作 系统 ，提供 了二维 个三 维建模 、变 换 、光线处理 、纹理 映射 、以及模 糊运 动 、动 画实 时交互 等功能 ，在交互 式三 维 图形建模 能力 和编程方 面具 有无可 比拟 的优 越 性 。是 ｗｎｏ ｓ 绘 制 真 实 感 虚 拟 三 维 图形 、建 ｉ ｗ下 ｄ 立 三维交互场 景 、实现 虚拟 现实 的 高性 能 图形库 软 件包 。 相 比另一 图形标 准 Ｄｒｅ ｉ ｔ ｅ Ｘ而言 ，可以提供除游戏外更高端 的图形应用 ，并且以 Ｏ ￣Ｇ ｐｎ Ｌ为基础开发 的应用程 序可 以十 分方便地在各种平台问移植 。
Ｑ ｉ ｕＬｎ
（ ｏ ｈａｔ ｏｅｔ ｎｖｒ ｔ） Ｎ ｒ ｅｓ Ｆ ｒ ｒ Ｕ ｉ ｓｙ ｔ ｓｙ ｅｉ
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形库 的方法， 初步实现地形 可视化 以及一 些基本功 能。为 了表 现地形 的真 实显 示 ， 用 了 Ｏ 利
样、 雾化等三维可视化特性 。
［ 关键词 ］ 虚 真
Ｓｕ ｔ ｄｙ Ｏｎ Ｄ ｒｕ ｌ Ｆｏ ｅ ｔＢａ ｅ ３ Ｖｉｔ ａ ｒ ｓ ｓ ｄ Ｏｎ ｅ ＧＬ Ｏｐ ｎ
使用 的面 向对象的编程工具 ，而 Ｏ ｅＧ ｐｎ Ｌ已经成为一种 三维
图形开发标准 ，是从 事三维 图形开 发工作 的最 佳选择 。在 本文 中，笔者将 以一个三维虚拟林相程序 Ｔ Ｒ ＡＮ的制作 ＥＲＩ 过 程为例 ，介绍 Ｖｓａ Ｃ ＋开 发平 台上基 于 Ｏ ￣Ｇ ｉ ｌ＋ ｕ ｐｎ Ｌ图形库 的三维 虚拟林相 图制作方法。
Ｏ ￣Ｇ ｐｎ Ｌ由 １０多 个 功 能 强 大 的 图形 函 数 组 成 （ ｐｎ Ｌ ２ Ｏ ￣Ｇ 基 本库 函 数 、 Ｏ ￣Ｇ ｐｎ Ｌ实 用 库 函 数 、 Ｏ ￣Ｇ ｐｎ Ｌ辅 助 库 函 数 、
实现本特效
ｇ ｒｎｌ ｅ （ Ｔ ａｓ ｔ ｎ ｙ ｒｎｌ ｉ ， ｚ ｒ ｓ ｔ ｎ） ／ ｌ ａｓ ｔ Ｔ ａ ｄ ｘ ｒ ｌ ｉ ， Ｔ ａ ｓ ｔ ｎ Ｔ ａ ｌ ｉ ；／ ｎ ａｏ ａｏ ｎａｏ