3Dmax疏浚船交互系统
由于交互仿真技术具有良好的操控性、无破坏性、可重复性、灵活性和经济性等一系列优点，疏浚交互仿真在挖泥船操作人员技术培训和挖泥船施工工艺优化等方面起到了重要的作用。交互仿真技术在疏浚中的应用给疏浚技术的进步带来了极大的动力。
本文用基于opengl对3DMAX所导出的3DS文件利用函数进行重新绘制的方法，介绍了如何用opengl对复杂模型进行显示并编程对模型进行控制。众所周知，opengl的优势在于交互性，而不能建立比较复杂的3D模型。而相反，3DMAX可以很方便的建立较复杂的模型，但是却没有什么交互能力。而将这两者结合，实现了优势互补，降低了opengl复杂建模的难度，可以很方便的对比较复杂的模型进行交互控制。
课题利用OpenGL开放图形库，VC++6.0开发工具，以及3DMAX三维动画渲染和制作软件，先完成了对疏浚船的建模，并导出为3DS文件，再使用函数读入opengl，并重新绘制，完成了模型的显示，最后编程控制疏浚船移动，进行挖掘，或者转变视角。
关键词：交互；重绘；疏浚船
As simulation technology has a series of advantages such as good control, non-destructive, repeatability, flexibility and economic. Dredging simulation has played an important role in simulation technology training and optimized the dredge construction technology. Simulation technology has made great progress in the dredging technology.
This paper introduction about a way based on opengl for 3DMAX and use the 3DS file export function to redraw a complex model and programming of the model control. As we all know, opengl’s advantage is interactivity but can not create more complex 3D models. By contrast, 3DMAX can easily build complex models, but it has no ability to interact with people. The combination of these two achieved complementary advantages, reduces the difficulty of modeling complex of opengl, you can easily compare complex models for interactive control.
This issue using OpenGL Open Graphics Library, VC + +6.0 development tools, and 3DMAX first completed a dredging ship modeling, and exported as 3DS file,then use a function read this file into opengl and redraw the model,finally programming control dredging boat moving excavation, or change perspective. 查看完整请+Q:351916072获取
Keywords: T interactivity; Redraw; Dredging boat
随着电脑图像学的发展，出现了各种三维图像工具软件包，如PHIGS、PEX、RenderMan等。但没有一种三维工具软件包在交互式三维图像建模能力、外部设备管理连同编程方便程度上能够和OpenGL相比拟。OpenGL，Open Graphics Libaray，是个3D图像和模型库。他被定义为“一个图像硬件的软件接口”。OpenGL,在真实感图像制作上的优秀性能使之成为诸大公司的图像标准，所以OpenGL又是新一代的三维图像工业标准。OpenGL不但是个图像库，他更是个应用程式接口——API。但是OpenGL是一套底层三维图像API，对于大型复杂模型的建模基本上有心无力。
而此时出现3DMAX这种强大的三维动画渲染和制作软件，3D Studio Max + Windows NT组合的出现一下子降低了大型模型制作的门槛。程序员开始尝试将3DAMX所导出的3DS文件使用一种方法导入opengl中，并进行重绘。这两者也使仿真技术更加的普遍。
仿真技术，已经有半个多世纪的发展历史了。随着对仿真技术的深入了解，它发挥的作用，解决的实际问题，已使得仿真技术成为了认识客观世界除理论与实践之外的又一种
科学手段。仿真技术是以相似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及仿真应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统与应用相关的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型对已有的或设想的系统进行研究、分析、试验与运行的一门多学科的综合性技术。
读入3DS文件类的方法优于文件转换法，导入的模型图的失真度很小。3DS模型文件由许多Chunk组成，每个Chunk包括一个头和一个主体，Chunk是相互嵌套的，这就决定了必须以递归的方式读取它们．Chunk的头又由2部分组成：ID是一个整型数，表示Chunk的含义；Chunk的长度是一个长整型数(以字节为单位，包括头)。包含了下一个Chunk的相对位置信息．3DS模型文件中有一个基本Chunk，其ID是4D4D，基本Chunk又称为主Chunk，主Chunk包括3D编辑器Chunk和关键帧Chunk．3DS模型文件中3个主要的Chunk ID信息见表1． 表1 3DS模型文件中3个主要的Chunk ID信息
由于3DS模型文件中的编辑Chunk、颜色Chunk、材质Chunk、纹理Chunk最重要，对3DS模型起关键性的作用，因此建立读人3DS文件的类就是怎样读人这些关键的Chunk．在VC++6．0的MFC框架中定义一个名为3DSload的类，用于3DS文件的读入与重绘。
文件转换是指直接采用VIEW3DS等软件将3DS文件转换为OpenGL所需要的C文件。相对于读入3DS文件类的方法，该方法使用简单，但模型在导入过程中丢失了部分材质及纹理，有明显的失真；由于模型以一个数据文件存放，也不便于控制。而读入3DS文件类的方法虽然比较复杂，但是不存在失真，是一种比较适合的方法。
1.2本课题研究的主要内容
本论文研究范围集中opengl对于3DS文件的导入和进行交互控制，将主要在以下几个方面展开探讨:
1 使用3DMAX软件完成对模型的组建并赋予材质贴图
2. 将建好的模型导出为一个3DS文件，或者导出为多个3DS文件
3. 将3DS文件使用文件读入方法读入，并利用OpenGL进行显示。
4. 编程控制模型运动与视角转换，实现交互控制。并使用相关技术，如纹理映射、光照、等加强模型显示的真实感
目 录 查看完整请+Q:351916072获取
摘 要 IV
Abstract 1
目 录 1
第1章 绪 论 1
1.1课题背景及意义 1
1.2本课题研究的主要内容 2
第2章 Opengl实现交互控制 3
2.1引言 3
2.2 OpenGL概述及其基本操作原理 3
2.2.1 OpenGL概述 3
2.2.2 OpenGL在Windows下的工作原理 5
2.2.3 OpenGL用于三维场景表达 5
2.3三维空间变换与投影 6
2.3.1 坐标系 6
2.3.2 变换矩阵 7
2.3.3 点的基本三维变换 8
2.3.4 坐标系转换 9
2.3.5投影变换原理 10
2.4光照技术 12
2.5纹理映射技术 12
第3章 使用3DMAX建模并导出为3DS文件 13
3.1 3DMAX软件简介 13
3.2 3DMAX模型导出为3DS文件 16
第4章 实现3DS模型的读入与opengl控制 21
4.1 本章所要实现功能 21
4.2实现读入3DS模型读入的函数 21
4.3初始化界面和窗口 25
4.4实现对模型的交互控制 31
4.4.1模型图平移、旋转控制的实现 32
4.4.3 模型图缩放控制和鼠标控制 34
第5章 结论和建议 39
5.1总结与结论 39
致 谢 40
参考文献 41
附录A 科技论文 42 查看完整请+Q:351916072获取
本文用基于opengl对3DMAX所导出的3DS文件利用函数进行重新绘制的方法，介绍了如何用opengl对复杂模型进行显示并编程对模型进行控制。众所周知，opengl的优势在于交互性，而不能建立比较复杂的3D模型。而相反，3DMAX可以很方便的建立较复杂的模型，但是却没有什么交互能力。而将这两者结合，实现了优势互补，降低了opengl复杂建模的难度，可以很方便的对比较复杂的模型进行交互控制。
课题利用OpenGL开放图形库，VC++6.0开发工具，以及3DMAX三维动画渲染和制作软件，先完成了对疏浚船的建模，并导出为3DS文件，再使用函数读入opengl，并重新绘制，完成了模型的显示，最后编程控制疏浚船移动，进行挖掘，或者转变视角。
关键词：交互；重绘；疏浚船
As simulation technology has a series of advantages such as good control, non-destructive, repeatability, flexibility and economic. Dredging simulation has played an important role in simulation technology training and optimized the dredge construction technology. Simulation technology has made great progress in the dredging technology.
This paper introduction about a way based on opengl for 3DMAX and use the 3DS file export function to redraw a complex model and programming of the model control. As we all know, opengl’s advantage is interactivity but can not create more complex 3D models. By contrast, 3DMAX can easily build complex models, but it has no ability to interact with people. The combination of these two achieved complementary advantages, reduces the difficulty of modeling complex of opengl, you can easily compare complex models for interactive control.
This issue using OpenGL Open Graphics Library, VC + +6.0 development tools, and 3DMAX first completed a dredging ship modeling, and exported as 3DS file,then use a function read this file into opengl and redraw the model,finally programming control dredging boat moving excavation, or change perspective. 查看完整请+Q:351916072获取
Keywords: T interactivity; Redraw; Dredging boat
随着电脑图像学的发展，出现了各种三维图像工具软件包，如PHIGS、PEX、RenderMan等。但没有一种三维工具软件包在交互式三维图像建模能力、外部设备管理连同编程方便程度上能够和OpenGL相比拟。OpenGL，Open Graphics Libaray，是个3D图像和模型库。他被定义为“一个图像硬件的软件接口”。OpenGL,在真实感图像制作上的优秀性能使之成为诸大公司的图像标准，所以OpenGL又是新一代的三维图像工业标准。OpenGL不但是个图像库，他更是个应用程式接口——API。但是OpenGL是一套底层三维图像API，对于大型复杂模型的建模基本上有心无力。
而此时出现3DMAX这种强大的三维动画渲染和制作软件，3D Studio Max + Windows NT组合的出现一下子降低了大型模型制作的门槛。程序员开始尝试将3DAMX所导出的3DS文件使用一种方法导入opengl中，并进行重绘。这两者也使仿真技术更加的普遍。
仿真技术，已经有半个多世纪的发展历史了。随着对仿真技术的深入了解，它发挥的作用，解决的实际问题，已使得仿真技术成为了认识客观世界除理论与实践之外的又一种
科学手段。仿真技术是以相似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及仿真应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统与应用相关的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型对已有的或设想的系统进行研究、分析、试验与运行的一门多学科的综合性技术。
读入3DS文件类的方法优于文件转换法，导入的模型图的失真度很小。3DS模型文件由许多Chunk组成，每个Chunk包括一个头和一个主体，Chunk是相互嵌套的，这就决定了必须以递归的方式读取它们．Chunk的头又由2部分组成：ID是一个整型数，表示Chunk的含义；Chunk的长度是一个长整型数(以字节为单位，包括头)。包含了下一个Chunk的相对位置信息．3DS模型文件中有一个基本Chunk，其ID是4D4D，基本Chunk又称为主Chunk，主Chunk包括3D编辑器Chunk和关键帧Chunk．3DS模型文件中3个主要的Chunk ID信息见表1． 表1 3DS模型文件中3个主要的Chunk ID信息
由于3DS模型文件中的编辑Chunk、颜色Chunk、材质Chunk、纹理Chunk最重要，对3DS模型起关键性的作用，因此建立读人3DS文件的类就是怎样读人这些关键的Chunk．在VC++6．0的MFC框架中定义一个名为3DSload的类，用于3DS文件的读入与重绘。
文件转换是指直接采用VIEW3DS等软件将3DS文件转换为OpenGL所需要的C文件。相对于读入3DS文件类的方法，该方法使用简单，但模型在导入过程中丢失了部分材质及纹理，有明显的失真；由于模型以一个数据文件存放，也不便于控制。而读入3DS文件类的方法虽然比较复杂，但是不存在失真，是一种比较适合的方法。
1.2本课题研究的主要内容
本论文研究范围集中opengl对于3DS文件的导入和进行交互控制，将主要在以下几个方面展开探讨:
1 使用3DMAX软件完成对模型的组建并赋予材质贴图
2. 将建好的模型导出为一个3DS文件，或者导出为多个3DS文件
3. 将3DS文件使用文件读入方法读入，并利用OpenGL进行显示。
4. 编程控制模型运动与视角转换，实现交互控制。并使用相关技术，如纹理映射、光照、等加强模型显示的真实感
目 录 查看完整请+Q:351916072获取
摘 要 IV
Abstract 1
目 录 1
第1章 绪 论 1
1.1课题背景及意义 1
1.2本课题研究的主要内容 2
第2章 Opengl实现交互控制 3
2.1引言 3
2.2 OpenGL概述及其基本操作原理 3
2.2.1 OpenGL概述 3
2.2.2 OpenGL在Windows下的工作原理 5
2.2.3 OpenGL用于三维场景表达 5
2.3三维空间变换与投影 6
2.3.1 坐标系 6
2.3.2 变换矩阵 7
2.3.3 点的基本三维变换 8
2.3.4 坐标系转换 9
2.3.5投影变换原理 10
2.4光照技术 12
2.5纹理映射技术 12
第3章 使用3DMAX建模并导出为3DS文件 13
3.1 3DMAX软件简介 13
3.2 3DMAX模型导出为3DS文件 16
第4章 实现3DS模型的读入与opengl控制 21
4.1 本章所要实现功能 21
4.2实现读入3DS模型读入的函数 21
4.3初始化界面和窗口 25
4.4实现对模型的交互控制 31
4.4.1模型图平移、旋转控制的实现 32
4.4.3 模型图缩放控制和鼠标控制 34
第5章 结论和建议 39
5.1总结与结论 39
致 谢 40
参考文献 41
附录A 科技论文 42 查看完整请+Q:351916072获取
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jsj/jsjkxyjs/3279.html
