VB开发OpenGL绘制三维地质构造图.docx
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VB开发OpenGL绘制三维地质构造图.docx
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VB开发OpenGL绘制三维地质构造图
VB开发OpenGL绘制三维地质构造图
1.前言
曾经为了在计算机上实现一幅三维地质构造图,费尽周折,而结果却难以令人满意。
而现在,因为有了OpenGL这一切都变得简单了。
1992年,OpenGL正式成为适用于各种计算机环境下的三维应用程序接口(3DAPI>。
目前,它已经成为国际上通用的开放式三维图形标准。
作为一个优秀的三维图形接口,OpenGL提供有丰富的绘图命令,利用这些命令能够开发出高性能、交互式的三维图形应用软件。
然而,目前国内介绍OpenGL的实例都是利用VC或C++开发的,令众多计算机工作者望而止步,因而,本文特意选用了简单的VB开发工具结合OpenGL来开发三维地质构造图。
希望对那些对OpenGL感兴趣的工作者有所帮助。
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本文绘制出来的三维地质构造图可以绕X、Y、Z轴进行360度自由旋转,也可以进行自动旋转;并可以对三维图分别沿X、Y、Z轴进行比例缩放,也可以使三维图沿X、Y、Z轴三个方向同时进行相同比例缩放。
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2.Win32环境下的OpenGL编程
1>建立视图界面
.新建一个标准EXE工程;
.在部件中添加COMCTL32.OCX控件;
.在工程菜单下的引用子菜单下加入VBOpenGL库 2>创建设备描述表 .定义像素格式结构 Dim pfd As PIXELFORMATDEscriptOR .描述像素格式 pfd.nSize = Len(pfd>--结构大小 pfd.nVersion = 1--版本号 pfd.dwFlags = PFD_SUPPORT_OPENGL Or--支持OpenGL PFD_DRAW_TO_WINDOW Or --绘制到Windows PFD_DOUBLEBUFFER Or --支持双缓冲区 PFD_TYPE_RGBA--RGBA颜色模式 pfd.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA--像素格式类型 pfd.cColorBits = 16--所需的颜色索引位数 pfd.cDepthBits = 16--所需的深度缓冲区位数 pfd.iLayerType = PFD_MAIN_PLANE--主层类型 l 为设备描述表得到最匹配的像素格式,确定pfd结构是否存在 PixelFormat = ChoosePixelFormat(hdc, pfd> If PixelFormat = 0 Then MsgBox "设备描述表支持的像素格式" & vbCrLf & vbCrLf & _ "与给定像素格式不匹配! ", vbCritical, "错误" End End If .设置设备描述表的像素格式,把指定的像素格式赋给指定的设备 spf = SetPixelFormat(hdc, PixelFormat, pfd> If spf = False Then MsgBox "设置设备描述表像素格式失败! ", vbInformation, "失败" End End If 3> 创建绘图描述表 创建绘图描述表 hGLRC = wglCreateContext(hdc> 使之成为当前绘图描述表 wglMakeCurrent hdc, hGLRC 4> 设置绘图环境 允许深度比较 glEnable GL_DEPTH_TEST 顶点逆时针方向定义的多边形为前面 glFrontFace GL_CCW 设置绘图背景色 glClearColor 0, 0, 0, 1 5> 定义光照和材质 打开光照,放置一个光源,定义光照模型 glEnable GL_LIGHTING glEnable GL_LIGHT0 glLightModelf GL_LIGHT_MODEL_TWO_SIDE, GL_TRUE 设置光源位置 Dim LightPos(3> As GLfloat LightPos(0> = 1: LightPos(1> = 1: LightPos(2> = 1: LightPos(3> = 0 DXDiTa9E3d glLightfv GL_LIGHT0, GL_POSITION, LightPos(0> 设置环境光 Dim Light_Ambient(3> As GLfloat Light_Ambient(0> = 0.7: Light_Ambient(1> = 0.7 Light_Ambient(2> = 0.7: Light_Ambient(3> = 1 glLightfv GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, Light_Ambient(0> 设置漫射光 Dim Light_Diffuse(3> As Glfloat Light_Diffuse(0> = 0.6: Light_Diffuse(1> = 0.6 Light_Diffuse(2> = 0.6: Light_Diffuse(3> = 1 glLightfv GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, Light_Diffuse(0> 设置镜面光 Dim Light_Specular(3> As Glfloat Light_Specular(0> = 1: Light_Specular(1> = 1 Light_Specular(2> = 1: Light_Specular(3> = 1 glLightfv GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, Light_Specular(0>RTCrpUDGiT 设置材质属性 设置模型镜面光反射率属性 Dim SpecRef(3> As GLfloat SpecRef(0> = 0.1: SpecRef(1> = 0.1 SpecRef(2> = 0.1: SpecRef(3> = 1 glMaterialfv GL_FRONT_AND_BACK, GL_SPECULAR, SpecRef(0> 设置材质镜面指数,它确定镜面光斑的大小和聚焦程度。 取值1-128,该值越大,表面光泽越明显 glMateriali GL_FRONT_AND_BACK, GL_SHININESS, 128 使用颜色跟踪法,设置模型前后面环境反射率和漫射反射率属性5PCzVD7HxA glEnable GL_COLOR_MATERIAL glColorMaterial GL_FRONT_AND_BACK, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE 6> 初始化颜色表 预先构造好颜色表。 当读入高程数据时,可以根据Z值来访问颜色表,从而计算出该顶点的颜色<不同的高度层用不同的颜色显示)。 jLBHrnAILg Private Sub InitColorTable(> ’初始化颜色表 For i = 0 To 255 With ColorTable(i> R = 255 - i: .G = i: .B = 0 End With Next i For i = 256 To 510 With ColorTable(i> R = 0: .G = 255 - (i - 255>: .B = i – 255 End With Next i End Sub 7> 从数据文件中获取数据 从data.txt文件中获取顶点数据。 data.txt数据文件中第一行是构造图横向采样点的个数,第二行是构造图纵向采样点的个数,第三行为采样点的间距,第四行起为采样点的高度值。 GetDataFromFile(>过程从data.txt文件中读取数据,由于是等间距采样数据,所以顶点的X和Y坐标值可以直接计算出来,只有Z坐标值从数据文件中读入。 获得顶点数据之后,计算出顶点的颜色,及填充三角形的法线矢量<用三角形序列填充)。 xHAQX74J0X 8> 设置窗口识见区和裁剪区 设置窗口识见区和修剪空间,保持坐标系到屏幕坐标的映射不变 glViewport 0, 0, w, h ’定义视见区 glMatrixMode GL_PROJECTION ’定义矩阵为投影矩阵 glLoadIdentity ’用于在进行矩阵处理之前"复位"坐标系 If w 〈= h Then ’定义修剪空间 glOrtho -2000, 2000, -1000* h / w, 2000* h / w, -10000, 10000LDAYtRyKfE Else glOrtho-1000 * w / h , 2000* w / h, -1000, 2000, -10000, 10000Zzz6ZB2Ltk EndIf ’告诉OpenGL将来的所有变换都会影响模型 glMatrixModeGL_MODELVIEW ’定义矩阵为模型变换矩阵 glLoadIdentity 9>绘制三维地质构造图 先进行旋转、比例和平移变换,再根据顶点数据进行绘图,运行结果如图2所示。 绘制出来的三维地质构造图可以绕X、Y、Z轴进行360度自由旋转,也可以进行自动旋转;并可以对三维图分别沿X、Y、Z轴进行比例缩放,也可以使三维图沿X、Y、Z轴三个方向同时进行相同比例缩放。 dvzfvkwMI1 10>把绘图描述表从线程上脱离并删除 PublicSubReleaseGLRC(hGLRCAsLong> ’把绘图描述表从线程上脱离并删除 IfhGLRC〈〉0Then wglMakeCurrent0,0 wglDeleteContexthGLRC EndIf EndSub 3.结束语 目前,计算机图形学已进入三维时代,三维图形在人们周围无所不在,三维图形在军事、航空、航天、医学、地质勘探、艺术造型和文化娱乐等方面都有着十分广泛的应用,而OpenGL是一种三维图形开发标准,是从事三维图形开发工作的必要工具,其稳定性、可靠性、可扩展性等特点,赋予了其强大的生命力和应用前景,OpenGL已经广泛应用于在CAD/CAM/CAE、医学图像处理、虚拟现实、娱乐、广告等领域,因而对于OpenGL的研究和应用有着重大意义。 rqyn14ZNXI
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- VB 开发 OpenGL 绘制 三维 地质 构造