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1、. .本科毕业论文(科研训练、毕业设计)题目：基于OpenGL的飞机模型运动 3D实时仿真显示姓名：培锋学院：物理与机电工程学院系：航空系专业：航空机械年级：2021级学号：3*0指导教师校：*职称：教授指导教师校外：职称： 2021年 5 月 15 日优选. -基于OpenGL的飞机模型运动3D实时仿真显示摘要 近年来，随着计算机动画技术的高速开展，基于计算机动画技术的实时仿真技术在航天航空、机械设计、游戏开发、地理信息、气象模拟、虚拟现实等领域的应用越来越广泛。本文以计算机图形学，图像处理技术为根底，运用OpenGL这一软件接口，以Visual C+6.0为集成开发环境，在Windows系
2、统中建立飞机模型运动3D仿真应用程序。通过获取传感器采集的飞机模型的姿态数据，对绳牵引机器人控制的飞机模型在试验中的运动进展实时仿真显示。文中详细介绍了OpenGL构建模型和实现动画仿真显示的原理和过程，以及在编程过程中使用到的双缓冲，Win32多线程和3DS格式模型导入等关键技术。关键词 实时仿真 OpenGL 三维运动 3DS格式模型导入- .word.zl. -ABSTRACT In recent years, with the rapid development of the computer animation technology, real-time simulation tec
3、hnology, which is based on the computer animation technology, is being used in many fields such as aerospace, mechanical design, game development, geographic information, weather simulation, virtual reality and so on more and more wildly.This paper is mainly based on computer graphics and image proc
4、essing technology, using a high performance graphics application programming interface (API): OpenGL and Visual C+ 6.0 as integrated development environment to build model airplane and the external frame in Windows system.The aircraft model entity data is acquired by sensor acquisition to achieve th
5、e purpose that simulates the three-dimensional motion attitude changes of the aircraft model controlled by traction rope robot in time. This paper introduces the principles and processes of OpenGL to build model and achieve animation , as well as the key technologies used in the programming process
6、such as double buffering, Win32 multi-threading , 3DS format models import and so on.Key Word Real-time simulation OpenGL three-dimensional motion 3DS format models import- .word.zl. -目录第一章绪论31.1 本文研究的背景意义31.2 本文的主要工作31.3 本文的主要容3第二章 OpenGL简介及其实现绘图的原理和过程32.1 OpenGL简介32.1.1 OpenGL功能32.1.2 OpenGL图形显示方式
7、32.2 OpenGL绘图前期准备3第三章实时仿真显示的关键技术和关键环节33.1 VC简介33.2 多线程技术33.3 本文涉及的坐标系33.3 3DS格式模型文件的生成33.4 3DS模型文件导入OpenGL3第四章飞机模型运动3D实时仿真显示的实现34.1 3D实时仿真显示应用程序的总体设计34.2 创立窗口34.3 程序初始化34.4 模型场景构建及运动仿真34.4.1 飞机模型运动实时数据的获得和显示34.4.2 飞机模型的绘制3第五章成果展示和功能分析3第六章总结3参考文献3致语3- .word.zl. - .word.zl. -第一章 绪论1.1 本文研究的背景意义本文研究目的是
8、完善现有的绳牵引并联支撑系统WDPSS1主控制界面简称主控制界面。在分析现有的WPDSS原理样机和主控制界面后，发现实验者在实验过程中不便于直接观察飞机模型的运动情况，而现有的主控制界面没有实时显示飞机模型姿态方面的功能。这不利于实验者在实验过程中直观地掌握飞机模型的运动情况并根据实时仿真显示结果对飞机模型的运动姿态进展相应的调整。本文就是针对这一缺乏，制定合理的方案去解决问题。近年来，随着计算机动画技术的高速开展，利用计算机动画技术实现仿真显示在国外各个领域都日益成为最热门的研究课题之一。现已有多家公司各自开发出了相应的仿真软件。现在主流的仿真软件主要有由美国MultiGen-Paradig
9、m公司开发的能用于虚拟现实、实时视景仿真、声音仿真以及其他可视化领域的软件工具Vega2，由Quantum公司开发的软件工具VTree3和由美国MultiGen-Paradigm公司开发的Multigen Creator系列软件等。虽然上述软件工具都被广泛的使用，但是各有侧重的领域。Vega提供了稳定、兼容、易用的界面使开发、支持和维护工作更快和高效。Vega能有效地减少在图形编程上花费的时间，在对复杂系统进展仿真的时候有明显的优势。Multigen Creator拥有针对实时应用优化的OpenFlight数据格式和多种专业选项及插件，能高效、最优化地生成实时三维RT3D数据库，能与后续的实时
10、仿真软件严密结合。Multigen Creator在大型的视景仿真和娱乐游戏环境的创立时较为适合。VTree那么适合于开发高帧速率三维图像应用。OpenGL全写Open Graphics Library是由SGI公司于1992年7月发布的，并且在此之后一直保持对软件相对高频率的更新升级，这使得OpenGL的功能越来越强大，现已成为主流的专业三维图形程序接口。 OpenGL可以和各种编程语言严密结合，以它为根底的开发应用程序方便在各个平台间的移植，而且它为实现交互式视景仿真和虚拟现实提供了高效率的库函数，因此功能强大4。比照上述软件工具， OpenGL在本文研究的课题中有以下几点优势：首先Ope
11、nGL的使用相对简单；其次，由于OpenGL开展较为成熟，其各类辅助学习和编程的资料较为完整且容易获取；最重要的是OpenGL能容易地在Visual C+ 6.0(简称VC+6.0，是Visual Studio的一个开发工具库环境下和主控制界面程序编写在一起。因此，本文选择使用OpenGL编写实时仿真显示子界面简称子界面，完善现有的主控制界面。通过使用子界面，实验者能在实验中直观的了解飞机模型运动情况并据此对飞机模型的运动进展调整。1.2 本文的主要工作本文研究目的是通过使用OpenGL实现飞机运动3D实时仿真显示。具体而言就是以计算机图形学和图像处理技术为理论根底，在Win32根底上运用Op
12、enGL，以VC+6.0为集成开发环境，对实验过程中飞机模型的运动情况进展实时仿真显示。为了到达这个目的，本文完成工作主要包含以下几方面：1. 学习和了解OpenGL和其他必要软件。研究坐标变换、双缓冲和多线程等关键技术。2. 使用OpenGL搭建飞机模型场景，研究如何设计应用程序实现飞机模型运动实时仿真。创立一个OpenGL窗口，显示飞机模型的运动仿真。3. 使用多线程技术将设计好的子界面到主控制界面中。1.3 本文的主要容本文详细介绍了研究课题的实现过程和设计方法，具体的章节安排如下。第一章为绪论局部，主要简述了本文研究课题的背景意义、主要工作和主要容。第二章中对OpenGL的特点和功能进展了简要的介绍。分析了在本文研究课题中使用到OpenGL的主要技术环节，并且说明了上述技术在本文中的使用。第三章首先对OpenGL的VC开发环境进展介绍，并通过使用多线程技术，实现主控制界面和子界面的，最后研究如何使用3DMAX生成3DS模型文件和3DS模型文件导入OpenGL。第四章编写了基于OpenGL的飞机模型运动3D实时仿真显示的应用程序简称应用程序。通过分析总体构造和介绍具体模块的流程及重要代码，阐述了应用程序的开发过程。第五章对应用程序编写的成果和功能进展根本的介绍。第六章是对本次毕业设计的总结和分析。介绍应用程序设计的缺乏和设计过程中的得失。-
