基于OpenGL绘制平面散乱点平滑等值线的研究

等值线是标量场中表达信息的重要手段,因此可以在很多的科学计算可视化应用领域中见到.本文在OpenGL的环境下,对散乱采样点进行建模,绘制出平滑的等值线.由于在OpenGL环境下数据精度较高,所以可以得到和用样条插值等方法同样平滑的等值线,同时计算更加简单.最后将此方法运用于具体的实例,得到了较好的效果.     

基于OpenGL的三维等值线绘制实现

介绍了基于OpenGL的等值线的具体绘制算法,使用三角网格等值线法,遍历所有三角单元,在独立单元内插值出等值点并连接,对等值线不连续现象进行了处理。由于避免了传统等值线方法对等值点的追踪,该方法具有简便、图象效果美观的特点。已用多套实际三维数据进行了验证。     

基于构型表的等值线绘制算法及程序实现

等值线图是一种离散数据的图形表示方法,在水利、土木、地质、石油勘探等工程和技术领域内都有广泛的应用.本文介绍了一种思想简单但行之有效的等值线绘制、光滑算法,该算法的时间复杂度与传统等值线绘制算法相当,但不需要像传统算法那样进行繁琐的等值线的追踪和走向判断,只需将二维数据平面划分成若干个彼此相邻的四边形,各四边形的顶点是最邻近的4个数据点,每一个四边形就是一个最小的等值线绘制单元,只要将二维平面上的所有划分好的四边形单元按一定顺序依次“移动“遍历,在遍历的过程中依据本算法给出的构型表绘制每个单元内的等值线小段,遍历完毕后,就会产生所求等值线的所有小段,从宏观上来看,所有的单元中的小段就连接成了光滑的等值线.然后,本文也介绍了等值线的连接绘制、光滑和彩色填充在OpenGL下的程序设计与实现,其填充效果可以达到像素级渐变,绘制速度可以满足心外膜标测实时显示的要求.最后分别给出了利用本算法和传统的基于等值线追踪的算法绘制的等值线效果图并进行了对比.     

OpenGL技术在钻井仿真中的应用

为能在脱离钻井现场的情况下向学员展示钻井操作的工艺流程,开发基于OpenGL的钻井三维场景显示系统.该系统利用3DSMAX建模软件构造复杂的钻井设备模型;在OpenGL平台下,以显示列表的形式调用模型,并利用双缓存技术控制各三维模型在场景中平滑的运动,实现井场三维场景的动态仿真。该系统可以逼真地再现正常钻进、起下钻、卸扣、上卡等多种钻井工艺流程。     

激光扫描数据的等值线分层提取和多细节表达

从地面三维激光扫描技术得到的点云,数据多,精度高,特征复杂,不能直接采用传统方法提取等值线.对此,首先提出点云的分层模型,并分析点云在Z坐标轴方向数据量分布以及分层点的空间分布情况,提出在高精度、高细节的采样下,将分层点云作为等值线的采样数据.然后,用迭代的凸包算法对无先验连接信息的分层点数据连接.结果表明,得到的等值线符合一般等值线的特点,不会产生边缘交叉等问题.最后,按照凸包算法的迭代次数,对等值线分类,可以表达不同细节程度的等值线,层次越高,等值线所表达的物体表面信息越多.最终通过实例说明方法的适用性.     

基于Virtools技术的钻井三维场景动态仿真

针对采用3D MAX、Flash和OpenGL等工具开发钻井三维场景的不足,提出一种3D MAX和Virtools技术相结合的钻井三维场景开发方法。利用3D MAX建模软件构建复杂的钻井设备模型;在Virtools平台下以nmo文件形式调用模型,并利用行为模块（BBs）控制各模型在三维场景中平滑的运动,实现了井场环境的动态仿真。该方法简单,易实现,具有一定的推广价值。     

图形硬件加速的实时阴影生成方法

针对虚拟环境中阴影计算时间耗费较大的问题,提出了利用图形硬件特性加速阴影绘制的方法.算法基于图像空间,采用三遍绘制方法.第3遍绘制用于计算物体的真实感光照,并对阴影边界的走样现象进行了处理.利用硬件的图形处理单元GPU的处理能力和OpenGL特性扩展,在GPU编程和通用OpenGL实现两个层次上进行了实验,实验结果表明,三遍绘制方法产生的光照和阴影效果更真实,得到的阴影边界更平滑.     

OpenGL及其在VC＋＋开发环境下的编程实现

介绍了OpenGL的基本知识,阐述了OpenGL与VC 应用接口的建立步骤以及如何设置OpenGL的绘制环境,从而实现OpenGL在VC 开发环境下编程.     

OpenGL技术在三维场景创建中的应用

在OpenGL建立的虚拟现实环境中,我们很难通过编程进行复杂的三维建模;同时,我们利用专业三维建模软件也很难实现虚拟现实所需要的交互性。因此通过比较现在使用的利用OpenGL建3D模型的方法,我们提出了一种新方法,即利用3DSMax进行复杂建模,并将模型导出为3DS格式,然后通过在OpenGL下编程控制模型来达到对虚拟现实环境的仿真。最后我们利用这个方法成功创建了一个交通事故现场的虚拟环境。     

OBJ模型文件在OpenGL中的导入与处理

在对OBJ模型的文件格式和OpenGL研究的基础上,提出了一种将OBJ模型文件的模型数据进行分离、提取并导入到OpenGL中,然后运用OpenGL的强大功能实现三维模型的显示和交互操作的方法。该方法可以将三维建模软件产生的OBJ模型导入OpenGL中,降低OpenGL建模的难度。     

基于环境等值线法的海上浮式风机长期极限响应预测

为保证海上浮式风机在复杂的风浪环境载荷作用下正常服役,需要评估海上浮式风机的长期极限响应。通过实测风浪的联合概率分布,利用基于逆一次可靠度法(IFORM)和逆二次可靠度法(ISORM)的环境等值线法获取环境工况组合,模拟风机短期响应并结合Gumbel极值分布计算风机长期极限响应,实现了对海上浮式风机50 a重现周期的极限响应预测。研究结果表明:风浪联合作用下,随着平均风速增大,平台纵荡运动、叶根面外弯矩和塔基前后弯矩出现了先增大后减少的趋势;随着有义波高增大,平台纵荡运动最大值和平均值、塔基前后弯矩最大值也随之增大;与基于IFORM的环境等值线法相比,基于ISORM的环境等值线法可以涵盖更多的环境工况组合,得到更大的浮式风机长期极限响应,进一步提高了风机结构设计安全性。     

Delphi中OpenGL三维仿真开发环境设计与应用

在介绍OpenGL技术原理的基础上,详细探讨了在Delphi中利用OpenGL建立三维仿真开发环境的方法和具体步骤,并给出了一个具体实例。     

基于Perlin噪声的动态云仿真

用Perlin噪声建模、指数函数对其锐化、HLS颜色模型转换等生成静态云彩图像;然后用静态云彩方法来实现不重复运动云彩的生成算法,该算法可得到任意长度的云图;云彩平滑变形算法能连续平稳改变云彩结构,最后运用VC++和OpenGL开发工具及纹理映射方法将云彩置入虚拟环境中,能在PC机上产生了实时和逼真的动态云效果.     

OpenGL实现三维可视化工作流程

文章介绍了OpenGL的工作原理和三维建模的相关方法,并以徐州师范大学校园三维可视化系统的建设为例,说明了如何对校园三维地形进行建模以及如何运用OpenGL在VC++环境下实现可视化等相关问题。     

OpenGL与3D Studio MAX结合实现三维仿真

介绍了一种利用OpenGL与3D Studio MAX结合在MFC下实现三维仿真的快捷方法，View3ds是把3D Studio MAx制作的*．3ds格式的三维模型转换成OpenGL格式的较好的软件，并且着重说明了其过程，该方法已经在OpenGL开发的用于舰船网络的三维视景仿真软件中实现，并且可以利用该方法实现虚拟现实。     

OpenGL与OpenGL ES在开发过程中的异同

为了在嵌入式设备中更好地发挥OpenGL ES的作用,鉴签于OpenGL和OpenGL ES两者开发环境的不同,开发过程和图形绘制过程中所采用的技术与方法有较大的不同,对OpenGL和OpenGL ES的开发过程及图形绘制两方面进行了详细的分析.为以不同平台下移植、复杂图元的绘制等为需要从OpenGL开发转向OpenGL ES开发的程序员提供参考.     

Maptitude3.0中等值线分析功能的实现

GIS Maptitude3.0是一个很好的开发工具,但其不具备等值线的绘图功能,这给该软件的广泛应用,尤其是在气象上的应用带来很大不便。利用该软件提供的基本画线函数,采用逐单元格搜索的方法,对其属性数据空间分析功能进入地扩充,实现了等值线的绘图功能;用B样条曲线拟合方法对线条进行了平滑。增强了图面的可视效果;在地图上采用添加标注的方法实现了等值线的标值,进一步提高了该软件的实用性。该技术为气象业务自动化与地理信息系统的结合打下良好的基础。     

基于MapX的等值线绘制分析

对等值线的绘制和统计提出了一种新的思路 ,即利用 GIS控件—— Map X对地理对象的显示和分析功能 ,以及等值线绘制软件 Surfer中的各种数学模型 ,在 Visual Basic中编程实现等值线绘制和分析的自动化。该技术已经在北京市大兴县天堂河流域地下水动态管理中得到应用 ,不仅保证了绘图分析精度 ,而且大大缩短了绘图和分析时间。此外该技术还可用于环境、资源、气象等多个相关领域。     

在OpenGL下实现3D模型自由旋转方法研究

本文就如何在OpenGL环境下,使3D模型在二维鼠标的拖动进行自由旋转的数学基础和编程实现的方法进行了研究。     

一种简单的三维地形重建方法

基于等高线地图的三维地形重建是目前的研究热点,但读懂等高线地图需要一定的专业知识,并且应用等高线地图进行地形重建需要较专业的OpenGL等工具以及很高的编程技术.提出了一种基于散乱点的三维地形重建算法:先对这些散乱点在平面内做三角剖分得到一些三角形,然后用等值线切割每个三角形得到一些内点,并计算出每一个内点的坐标及高程,最后对所有的点再次应用三角剖分方法生成空间中的三角形面片.实验结果及算法复杂度分析表明该算法既简单易行又达到了预期效果.