虚拟现实建模技术
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Microsoft1996年发布的三维API，是交 互式媒体技术家族DirectX中的一员； 具有某些高级功能；
为什么是OpenGL？
（1）OpenGL：性能优越，计算环境广泛， 个人计算机-工作站-超级计算机； （2）虚拟环境平台Open Inventor、 World Tool Kit、Mulitgen Creator\Vega 是以OpenGL为基础开发的；
第四章 虚拟现实建模工具
虚拟现实系统图形程序设计接口
OpenGL
虚拟现实建模语言
VRML
虚拟现实建模工具
3Dsmax
4.1虚拟现实系统图形程序设计接口
虚拟环境构建主要是应用三维图形技术，
包括
图形的构建
图形的显示
在虚拟现实系统中，模型是十分复杂的；
显示：
软件： 3D图形应用程序
向其他平台移植时，开发了OpenGL 有GL的功能，而且是开放的，适用于多种硬件 平台及操作系统， 用户可以创建出接近光线跟踪的高质量静止或 动画的三维彩色图象，而且是要比光线跟踪算 法快一个数量级。
二、OpenGL的组成
OpenGL库
包括115个基本函数 函数以gl开头 例：glColor3f(), glTranslate3f(). 完成图元的定义、几何变换、投影等功能
功能强大的图形库：可开发多种特殊视觉 （如光照，纹理，透明，阴影）的三维图 形； 软硬件平台无关的跨平台三维图形引擎， 运行于多种窗口系统之上； 包含图元生成、投影、光照、光栅化等图 形显示过程所需的功能
OpenGL的发展历史：
前身是由SGI公司为其图形工作站开发的IRIS
GL，是一个工业标准的三维图形软件接口。
OpenGL实用库
实用函数43个 函数以glu开头 例：gluPerspective(); 完成更高层的图形处理如曲线曲面的生成、 图象操作等
OpenGL辅助库
包括函数31个 函数以aux开头 例：auxInitWindow(); 主要用于窗口管理
主要特点
OpenGL可以在网络上工作，即客户机/服
1、图元绘制
图元的表示
点：三维坐标(x,y,z)齐次坐标(x,y,z,1) 线段：两个端点 多边形：顶点序列 矩形：左下角点、右上角点
绘制图元
定义一个顶点 void glVertex{234}{sifd}[v](TYPE coords); 例：glVertex3f(1.0,1.0,1.0);
务器型
客户机：显示图形
服务器：运行图形程序
客户机与服务器可以不同类型，但两者服从相
wk.baidu.com同的协议。
OpenGL的硬件无关性——好的移植性
三、OpenGL基本工作流程
（1）根据基本图形单元（点，线，多边形）建立 景物模型，并对景物模型进行数学描述。 （2）在三维空间中放置景物模型，并设置视点。
绘制函数要在glBegin与glEnd之间调用。 glBegin标志几何要素定义的开始，glEnd函数 则标志结束一个几何要素的定义。
函数
void glBegin(Glenum mode); mode 的值见下表。
Mode 的值 GL_POINTS GL_LINES GL_POLYGON GL_TRIANGLES GL_QUADS GL_LINE_STRIP GL_LINE_LOOP GL_TRIANGLE_STRIP GL_TRIANGLE_FAN GL_QUAD_STRIP
（3）许多在计算机界具有领导地位的计算 机公司纷纷采用OpenGL作为三维图形应 用程序设计界面，OpenGL程序具有广泛 的移植性；
4.1 OpenGL简介
什么是OpenGL
OpenGL的组成
OpenGL的工作流程
OpenGL的基本操作 OpenGL程序的基本结构
一、什么是OpenGL？
2、图元的属性（1/5）
颜色
void glColor*(); void glIndex();
点
大小（缺省值为1） void glPointSize(GLfloat size);
线段
线宽 void glLineWidth(GLfloat width); 线型：连续线（缺省值）、点画线等
优点：适用于跨平台的应用开发，可运 行在Unix、Windows XP、Windows NT、及Mac平台上 缺点：不能完成某些高级功能，如某些 文件操作功能
Quick-Draw 3D（QD3D）： Apple 公司
优点：跨平台的应用开发，具有某些高 级功能；是面向对象的图形系统；
Direct3D：
硬件：3D图形加速卡 接口：三维图形应用程序接口（3D API） 沟通3D图形应用程序和3D图形加速卡
三维图形编程接口（3D API）多达50多种
选择大公司和在图形应用方面获得广泛认 可的公司提供的三维API引擎； OpenGL Quick-Draw 3D Direct3D
OpenGL：SGI
void glEnable(GL_LINE_STIPPLE); void glLineStipple(GLint factor,GLushort pattern); 例： pattern factor 结果 0x00FF 1 0x00FF 2
解释 一系列独立的点 每两点相连成为线段 简单，凸多边形的边界 三点相连成为一个三角形 四点相连成为一个四边形 顶点相连成为一系列线段 顶点相连成为一系列线段，连接最后 一点与第一点 相连的三角形带 相连的三角形扇形 相连的四边形带
允许在glBegin()与glEnd()之间调用的 OpenGL命令 glVertex*(); glColor*(); glIndex(); glNormal(); glEvalCoord*(); glCallList(),glCallLists(); 等
（3）计算模型中物体的颜色（直接定义或由光照
及纹理间接给出）
（4）光栅化，把模型数学描述和颜色信息转换至
屏幕上 在上述过程中，可执行消隐处理等操作
四、OpenGL的基本操作
图元绘制 图元属性
OpenGL变换（几何变换、投影变换、裁 剪变换、视口变换） OpenGL图形的描绘
为什么是OpenGL？
（1）OpenGL：性能优越，计算环境广泛， 个人计算机-工作站-超级计算机； （2）虚拟环境平台Open Inventor、 World Tool Kit、Mulitgen Creator\Vega 是以OpenGL为基础开发的；
第四章 虚拟现实建模工具
虚拟现实系统图形程序设计接口
OpenGL
虚拟现实建模语言
VRML
虚拟现实建模工具
3Dsmax
4.1虚拟现实系统图形程序设计接口
虚拟环境构建主要是应用三维图形技术，
包括
图形的构建
图形的显示
在虚拟现实系统中，模型是十分复杂的；
显示：
软件： 3D图形应用程序
向其他平台移植时，开发了OpenGL 有GL的功能，而且是开放的，适用于多种硬件 平台及操作系统， 用户可以创建出接近光线跟踪的高质量静止或 动画的三维彩色图象，而且是要比光线跟踪算 法快一个数量级。
二、OpenGL的组成
OpenGL库
包括115个基本函数 函数以gl开头 例：glColor3f(), glTranslate3f(). 完成图元的定义、几何变换、投影等功能
功能强大的图形库：可开发多种特殊视觉 （如光照，纹理，透明，阴影）的三维图 形； 软硬件平台无关的跨平台三维图形引擎， 运行于多种窗口系统之上； 包含图元生成、投影、光照、光栅化等图 形显示过程所需的功能
OpenGL的发展历史：
前身是由SGI公司为其图形工作站开发的IRIS
GL，是一个工业标准的三维图形软件接口。
OpenGL实用库
实用函数43个 函数以glu开头 例：gluPerspective(); 完成更高层的图形处理如曲线曲面的生成、 图象操作等
OpenGL辅助库
包括函数31个 函数以aux开头 例：auxInitWindow(); 主要用于窗口管理
主要特点
OpenGL可以在网络上工作，即客户机/服
1、图元绘制
图元的表示
点：三维坐标(x,y,z)齐次坐标(x,y,z,1) 线段：两个端点 多边形：顶点序列 矩形：左下角点、右上角点
绘制图元
定义一个顶点 void glVertex{234}{sifd}[v](TYPE coords); 例：glVertex3f(1.0,1.0,1.0);
务器型
客户机：显示图形
服务器：运行图形程序
客户机与服务器可以不同类型，但两者服从相
wk.baidu.com同的协议。
OpenGL的硬件无关性——好的移植性
三、OpenGL基本工作流程
（1）根据基本图形单元（点，线，多边形）建立 景物模型，并对景物模型进行数学描述。 （2）在三维空间中放置景物模型，并设置视点。
绘制函数要在glBegin与glEnd之间调用。 glBegin标志几何要素定义的开始，glEnd函数 则标志结束一个几何要素的定义。
函数
void glBegin(Glenum mode); mode 的值见下表。
Mode 的值 GL_POINTS GL_LINES GL_POLYGON GL_TRIANGLES GL_QUADS GL_LINE_STRIP GL_LINE_LOOP GL_TRIANGLE_STRIP GL_TRIANGLE_FAN GL_QUAD_STRIP
（3）许多在计算机界具有领导地位的计算 机公司纷纷采用OpenGL作为三维图形应 用程序设计界面，OpenGL程序具有广泛 的移植性；
4.1 OpenGL简介
什么是OpenGL
OpenGL的组成
OpenGL的工作流程
OpenGL的基本操作 OpenGL程序的基本结构
一、什么是OpenGL？
2、图元的属性（1/5）
颜色
void glColor*(); void glIndex();
点
大小（缺省值为1） void glPointSize(GLfloat size);
线段
线宽 void glLineWidth(GLfloat width); 线型：连续线（缺省值）、点画线等
优点：适用于跨平台的应用开发，可运 行在Unix、Windows XP、Windows NT、及Mac平台上 缺点：不能完成某些高级功能，如某些 文件操作功能
Quick-Draw 3D（QD3D）： Apple 公司
优点：跨平台的应用开发，具有某些高 级功能；是面向对象的图形系统；
Direct3D：
硬件：3D图形加速卡 接口：三维图形应用程序接口（3D API） 沟通3D图形应用程序和3D图形加速卡
三维图形编程接口（3D API）多达50多种
选择大公司和在图形应用方面获得广泛认 可的公司提供的三维API引擎； OpenGL Quick-Draw 3D Direct3D
OpenGL：SGI
void glEnable(GL_LINE_STIPPLE); void glLineStipple(GLint factor,GLushort pattern); 例： pattern factor 结果 0x00FF 1 0x00FF 2
解释 一系列独立的点 每两点相连成为线段 简单，凸多边形的边界 三点相连成为一个三角形 四点相连成为一个四边形 顶点相连成为一系列线段 顶点相连成为一系列线段，连接最后 一点与第一点 相连的三角形带 相连的三角形扇形 相连的四边形带
允许在glBegin()与glEnd()之间调用的 OpenGL命令 glVertex*(); glColor*(); glIndex(); glNormal(); glEvalCoord*(); glCallList(),glCallLists(); 等
（3）计算模型中物体的颜色（直接定义或由光照
及纹理间接给出）
（4）光栅化，把模型数学描述和颜色信息转换至
屏幕上 在上述过程中，可执行消隐处理等操作
四、OpenGL的基本操作
图元绘制 图元属性
OpenGL变换（几何变换、投影变换、裁 剪变换、视口变换） OpenGL图形的描绘