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三维画面锯齿解决
摘要
随着计算机多媒体技术、可视化技术及图形学技术的发展,我们可以使用计算机来精确地再现现实世界中绚丽多彩的三维物体,并充足发挥自身的发明性思维,通过人机交互来模拟、改造现实世界,这就是目前最为流行的虚拟现实技术。
通过这种技术,建筑工程师可以直接设计出美观的楼房模型;军事指挥员可以模拟战场进行军事推演,网民可以足不出户游览故宫博物馆等名胜古迹等。而虚拟现实技术最重要的一部分内容就是三维图形编程。它已经成为一种工业原则的计算机三维图形软件开发接口,并广泛应用于游戏开发、建筑、产品设计、医学、地球科学、流体力学等领域。值得一提的是,虽然微软有自己的三维编程开发工具DirectX,但它也提供OpenGL图形原则,因此,OpenGL可以在计算机中广泛应用。
虚拟现实技术是计算机图形学的一种分支。OpenGL是功能强大的开放式图形库。论文运用OpenGL工具在MFC单文档平台下创立了一种虚拟三维环境,绘制某些常用的三维图形,并实现消锯齿解决以增长物体的真实感。
核心词:系统设计OpenGL技术三维图形设计消锯齿虚拟现实
TheThree-DimensionalgraphicsAnti-aliasing
Abstract
WiththedevelopmentoftheInternetandthemultimediatechnology,visualizationtechnology,Graphicstechnology,Wecanaccuratelyemersionthe3Dobjectintherealityworldthatusecomputer,-machineconversationtosimulateortransformtherealworld,that’sthemostfashionablytechnologyoftheVirtualReality.
Throughthistechnology,thearchitectcoulddesignthebeautymodelofbuildingdirectly;Themilitarycommandercouldimitatebattlefieldforashambattle,thewebcamcouldexcursemuseum,’sbecomeasoftdevelopmentconnectionofIndustrialstandardforcomputers3Dphotograph,andwidelyutilizesingamedesign,architecture,porductdesign,medicine,geoscience,,althoughtheMicrosofthavehisown3Dprogrammerdevelopmentkit,Directx,healsoofferOpenGLphotographstandard,so,OpenGLcoulduseincomputerwidely.
-dimensionalenvironmentwithOpenGLon MFCsingledocumentplatform,anddrawsupsomecommonhypothesizedobjects,achieveAnti-aliasingprocessingtoincreasetherealismoftheobject.
KeyWord:Systemdesign;OpenGLtechnology;3Dphotographdesign;Anti-aliasing;VirtualReality.
目录
摘要 I
ABSTRACT II
绪论 1
1系统概述 2
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++语言及其特点 6
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2OPENGL实现三维图像显示的基本理论 10
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3三维图像显示锯齿解决技术 14
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4反走样算法改善 23
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——累积缓冲区实现反走样 25
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结论 28
参照文献 29
致谢 30
毕业设计(论文)知识产权声明 31
毕业设计(论文)独创性声明 32
附录 33
绪论
计算机图形学是随着着计算机技术在图形解决领域中的应用而发展起来的一门实践性的学科,是游戏、数字媒体、计算机视觉、图像解决、地理信息系统、计算机辅助设计等专业技术的基本。计算机图形学的应用领域非常广泛,已经渗入到科研、工程、商业、艺术等社会生活和工业生产的几乎一切领域,并与这些领域的发展互相推动和增进。
随着计算机软硬件技术的不断进步,人们发现复杂的数据构造以可视的形式加以体现更容易为人们所理解。因此,计算机图形学的研究目的之一便是通过计算机将数据转变为图形,并在有关的设备上以特定的形式加以显示。为了以便这一转换过程,避免不必要的反复劳动,人们设计了多种各样的辅助编程工具,并将它们打包以公共图库的形式加以推介。这些图库的一种共同特点是:都提供了某些原则的点、线、面、体的建模措施以及某些原则的图形变换措施,甚至还提供某些外部图形设备的访问接口。但是,OpenGL走得更远。它除了提供上述通用建模和变换措施之外,更提供了光照解决、反走样、混合、雾化、纹理映射及动画等功能。OpenGL被设计成一种独立于硬件的软件编程接口,合用于多种不同的计算环境,涉及个人计算机、图形工作站、超级计算机及多机互连的网络环境。
OpenGL应用开发的这种广泛适应性给从事三维图形开发的人员带来的好处是不言而喻的。同步,OpenGL业已成为广大图形开发人员的必备工具。OpenGL是近几年发展起来的一种性能卓越的三维图形平台,OpenGL的明显长处是作为一种独立的工作平台,独立于硬件设备、窗口系统和操作系统,用它编写的软件可以在UNIX、Windows95、Windows98/NT等系统间实现移植,并能在网络环境下以客户/服务器模式工作,专业图形解决、科学计算等高品位应用领域的原则图形库。开发者可以在多种硬件平台及操作系统下很以便地运用OpenGL图形库,创立出具有照片质量的、独立于窗口系统、操作系统和硬件平台的三维彩***形和动画。本课题提出了在MFC(MicrosoftFoundationClass)的框架下来实现MFC和OpenGL函数库结合绘制图形的措施,这种措施有效简化了应用程序与操作系统之间的连接,也符合面向对象的程序设计思想,提高了接口的通用性。
系统概述
课题研究的背景及意义
近年来,随着计算机图形学和计算机技术的发展,计算机可视化技术不断普及,创立"虚拟世界"也不断掀起热潮,而建立具有真实感的三维场景是建设"虚拟世界"的重要一步。为了适应将来信息的需要,必须提高人与信息社会的接口能力,提高人们对信息的理解能力。人们不再只规定可以通过人的视觉、听觉、触觉,参与到解决信息环境中去,而获得身临其境的体验。建立一种多维的信息空间,感性结识和理性结识相结合的综合集成环境,而虚拟现实技术将是支撑这个信息空间的核心技术。80年代末、90年代初国际和国内形成对虚拟现实的热潮,为人们带来了一种绚丽多彩的虚拟的计算机视觉世界。
虚拟现实技术(VirtualReality,简称VR)是诞生于90年代初的新技术,近年来在技术研究领域十分活跃,它汇集了计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术等多项核心技术:它是以计算机技术为核心,综合使用了各项最新技术,融合视、听、触觉为一体的模拟现实的三维空间再现技术。
图形图像制作技术发展不久,在产品设计、动画、场景漫游等领域均有广泛的应用。本文重要阐明了在VC++,并对其进行消锯齿解决。在吸取了计算机图形学、计算机科学、光学等多领域先进理论成果的基本上,系统地论述了基于OpenGL下场景的研究和实现及其有关理论和技术。
OpenGL作为一种图形与硬件的接口,与其她图形程序开发工具相比较,它提供了众多图形函数,直观的编程环境简化了三维图形程序。随着3D游戏越来越多的被开发,更多的游戏开发人员选择OpenGL作为开发工具,以简化操作。目前OpenGL已成为三维图形的开发原则。
课题采用Windows下VC++的开发平台,以面向对象的编程C++为编程语言,通过调用OpenGL函数,实现三维图形的绘制。其中,通过调用OpenGl函数库实现三维环境的解决,渲染出具有真实感的图形。
通过在这次毕业设计,一方面对计算机图形学有了新的结识,计算机图形学涵盖的范畴很广,另一方面对计算机图形学研究的一种领域虚拟现实的特点和应用前景作了进一步的简介。结识到虚拟现实技术在我们现实生活中的作用日益凸现,特别在实现建筑仿真与漫游系统方面非常突出。最后,通过研究计算机图形学的有关技术和OpenGL图形软件包的编程原理和编程机制,实现了系统的功能。