基于OPENGL的星空模拟系统开发开题报告

 2021-08-14 16:03:53

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1目的及意义

随着计算机软、硬件突飞猛进的发展,计算机图形学在各个行业的应用也得到迅速普及和深入,目前,计算机图形学己进入三维时代。科学计算可视化、计算机动画和虚拟现实己经成为近年来计算机图形学的三大热门话题,而这三大热门话题的技术核心均为三维图形。虚拟现实技术最重要的一部分内容就是三维图形编程。当前,三维图形编程工具中最为突出的是sgi公司的opengl(opengraphicslanguage,开放式的图形语言),它己经成为一个工业标准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[1]。

opengl是个可以完全独立于硬件的软件接口,即可以将opengl编写的程序在不同的操作系统间进行移植,移植过程基本可以做到无缝对接,例如可以将在windows操作系统上开发的应用程序直接移植到linux操作系统上编译运行。因此,通过opengl编写的软件程序具有很好的移植性,可以在各领域获得非常广泛的应用。此外,opengl还可以非常容易地将autocad,3ds_max等3d图形设计软件制作的3d模型文件转换成opengl环境中的顶点数组,从而在opengl的虚拟世界中将这些模型展现出来。opengl优秀的兼容性与可移植性成为本课题实现的技术保障。即使微软有自己的三维编程开发工具directx,但它也提供opengl图形标准,opengl是microsoft,sgi,ibm,sun,hp等多家世界著名公司在gl的基础上联合推出的一个通用共享的开放式三维图形标准,它独立于窗口系统和操作系统,实际上也是一个图形与硬件的接口。opengl可在windowsnt3.51以上版本或windows95上运行,采用visualc 2.0或以上版本作为开发平台。因此,opengl可以在微机中广泛应用[2]。

由于opengl能实现高性能的三维图形功能,这使得科学计算可视化、仿真可视化技术发展迅速。可视化技术不仅可帮助技术人员形象直观的查看仿真效果,而且一定程度上可以提高设计水平,减少错误的放生。因此计算机图形技术将在各行业、各个领域内得到越来越广泛的应用。有人说20世纪是计算机多媒体技术发展的世纪,21世纪将是虚拟现实飞速发展的世纪,因此,积极推动计算机图形领域的发展将对于我国的经济建设、科学研究具有重要的现实意义[3]。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容和目标

系统功能分为程序框架搭建、三维建模、视景驱动两部分。包括搜集或绘制纹理图片;行星数据结构定义;行星纹理数据读出;行星及其运动轨道绘制;搭建交互式界面控制运动参数,交互式控制星空运行效果。而主要目标就是实现两个系统,一个是模拟动态的星星,另一个是银河系各行星运动规律的模拟。

2.2拟采用的技术方案及措施

用到的技术:交互式三维视景开发技术、mfc编程技术、opengl技术等。

开发工具是:vc 6.0。

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3. 研究计划与安排

1)2016.1.11—2016.1.22:查阅参考文献,明确选题。

2)2016.1.23—2016.3.7:进一步阅读文献,完成开题报告;翻译英文资料(不少于5000汉字),并交予指导教师检查。

3)2016.3.8—2016.3.31:熟悉所选用的开发平台,运用所学的软件设计理论,完成整个系统的前期设计工作。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]陈超.用opengl技术在虚拟环境中构建三维模型的实践[d].电子科技大学,2007.

[2]刘光辰.基于mfc和opengl的lte动态仿真平台设计与实现[d].北京邮电大学,2014.

[3]李保杰,马明栋.opengl实现三维可视化工作流程[j].四川理工学院学报:自然科学版,2005,18(3):54-58.

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