基于Visual Basic2010 & OpenGL的可

出版社: 化学工业出版社
作者:杨亮//曹阳//刘钟馨
出版日期:2012-10-01
版次:1
印次:1
开本:4
内容提要: 《基于Visual Basic2010 & OpenGL的可视化设计》(作者杨亮、曹阳、刘钟馨)全面地介绍了利用Visual Basic 2010结合OpenGL函数库进行三维仿真等可视化设计的基本知识。内容包括Visual Basic 2010环境下使用OpenGL函数库的方法；利用OpenGL函数库进行三维开发的基础知识及函数使用方法；OpenGL程序开发的基本步骤及工作原理；颜色、光照及材质的基础知识；纹理的使用方法及融合技术；摄像机的使用方法及漫游、反馈和拾取的基本操作；贝塞尔曲线、曲面及Nurbs曲面的基础知识和实现方法；不同三维文件格式的加载方法。根据以上基础知识，进行了真空镀膜机三维仿真的演示及薄膜生长过程仿真研究。 《基于Visual Basic2010 & OpenGL的可视化设计》通俗易懂，内容实用，实例丰富，可作为本科和高职院校进行实验仿真的专业教材，也可供利用OpenGL进行可视化设计的开发人员学习参考。
导语: 随着科学技术的不断进步，计算机硬件制造工艺及软件开发技术方面均蓬勃发展，计算机仿真技术及虚拟实现技术也取得长足进步，成为与实验科学和理论分析并列的认识客观世界的工具之一。 《基于Visual Basic2010 & OpenGL的可视化设计》(作者杨亮、曹阳、刘钟馨)主要针对非计算机专业教学科研人员进行模拟仿真实验进行过程、虚拟仪器开发及三维课件设计进行编写，本书未涉及计算机图形学的基本理论知识，而是立足于简单化、实用性，以大量实例进行仿真技术的直观阐述。如需深入学习OpenGL可参看计算机图形学方面的相关书籍。 本书以Visual Basic 2010学习版为开发环境，以OpenGL API函数库为开发工具进行虚拟实验仪器及仿真实验过程的开发研究。
目录:第1章 OpenGL开发环境 1 1.1 什么是OpenGL 1 1.2 OpenGL的主要功能 2 1.3 开发环境 4 1.3.1 Visual Basic 6.0下使用OpenGL的方法 4 1.3.2 Visual Basic 2010下使用OpenGL的方法 5 1.4 Visual Basic 2010&OpenGL开发示例 8 第2章 OpenGL基本知识 10 2.1 OpenGL函数库 10 2.1.1 OpenGL基本库 10 2.1.2 OpenGL实用库 11 2.1.3 OpenGL辅助函数库 11 2.2 OpenGL函数表示规则 12 2.3 OpenGL建模原理 12 2.3.1 图元函数的绘制命令 13 2.3.2 OpenGL中点的绘制 14 2.3.3 OpenGL中线的绘制 16 2.3.4 OpenGL中三角形的绘制 18 2.3.5 OpenGL中多边形的绘制 20 2.3.6 多边形绘制属性 20 2.3.7 反走样 23 2.3.8 指定点画模式 23 2.4 二次几何体 24 2.4.1 GLU库常用二次几何体 24 2.4.2 绘制二次曲面的一般步骤 25 2.4.3 二次曲线绘制实例 26 2.5 OpenGL中文字的绘制 27 2.5.1 利用GUI进行静态文本绘制 27 2.5.2 利用GULT库进行文本显示 28 2.5.3 二维汉字显示 31 2.5.4 位图汉字显示 34 2.5.5 三维汉字显示 35 2.5.6 高效使用三维汉字 37 第3章 OpenGL基本程序框架 40 3.1 绘制之前的必要工作 40 3.1.1 OpenGL控件 40 3.1.2 设置窗体的视见区域 41 3.1.3 创建投影变换 42 3.1.4 创建平行投影 43 3.1.5 创建透视投影 44 3.2 OpenGL模型的绘制过程 46 3.2.1 绘制之前，清空屏幕和缓冲区 46 3.2.2 模型的旋转及平移 46 3.2.3 模型旋转、平移及缩放实例 47 3.2.4 旋转与平移的操作顺序 48 第4章 颜色、光照和材质 50 4.1 OpenGL中的颜色 50 4.1.1 RGBA颜色 51 4.1.2 索引颜色 51 4.2 指定着色模型 52 4.3 OpenGL 光照模型 54 4.3.1 光源的种类 54 4.3.2 光源的属性设置 55 4.4 法向量 61 4.4.1 指定平面法向量的方法 61 4.4.2 复杂曲面法向量的计算 62 4.5 材质 63 4.5.1 材质与光源的关系 63 4.5.2 光源与材质综合示例 64 4.5.3 使用颜色跟踪 67 第5章 纹理和融合 69 5.1 加载纹理映射 69 5.1.1 OpenGL纹理图片的要求 69 5.1.2 纹理加载工作过程 69 5.1.3 纹理加载实例 73 5.2 加载多个纹理 74 5.2.1 多纹理加载过程 74 5.2.2 显示列表加快多纹理加载速度 79 5.3 自动纹理 81 5.4 融合 82 5.5 纹理透明 85 第6章 漫游与反馈 87 6.1 场景漫游 87 6.1.1 场景漫游实例 87 6.1.2 场景漫游实现方法 90 6.2 模型旋转之轨迹球 90 6.2.1 轨迹球实现操作 91 6.2.2 轨迹球实现的方法 92 6.3 拾取与反馈操作 98 6.3.1 拾取与反馈操作实现基本原理 98 6.3.2 拾取与反馈操作基本函数 99 6.3.3 拾取与反馈信息的获得 100 第7章 贝塞尔与NURBS曲面 103 7.1 贝塞尔曲线 103 7.1.1 OpenGL绘制贝塞尔曲线过程 103 7.1.2 二阶贝塞尔曲线绘制实例 105 7.1.3 三阶贝塞尔曲线绘制实例 107 7.2 贝塞尔曲面 109 7.3 NURBS曲面 111 7.3.1 NURBS曲面的绘制过程 111 7.3.2 由外部文本文件生成NURBS曲面 115 7.3.3 由Excel文件生成NURBS曲面 118 第8章 三维模型加载 122 8.1 OBJ文件的加载 122 8.1.1 OBJ文件特点 123 8.1.2 OBJ文件的基本结构 123 8.1.3 OBJ文件读取实例 123 8.2 *.3ds文件的加载 126 8.2.1 3ds文件的结构解析 126 8.2.2 直接读取3ds文件 128 8.3 View3DS软件转换后进行模型显示 131 8.3.1 View3DS软件应用 131 8.3.2 利用View3DS软件转换数据进行三维模型重构 131 8.4 利用Deep Exploration软件生成模型 138 8.4.1 *.cpp文件生成过程 138 8.4.2 *.cpp文件结构 139 8.5 制作自定义的三维文件模型文件 140 8.6 MD2动画文件的加载 145 8.6.1 MD2文件结构 146 8.6.2 文件头信息 146 8.6.3 实体数据 147 8.6.4 MD2文件数据读取 149 8.6.5 MD2动画重构 153 第9章 虚拟实验实例 160 9.1 漂亮的启动界面 160 9.2 仪器显示与反馈 163 9.3 仪器操作过程仿真 164 第10章 薄膜生长过程仿真 168 10.1 真空镀膜机理微观演示 168 10.1.1 真空镀膜微观过程 168 10.1.2 真空镀膜过程仿真实现过程 168 10.2 成膜机理的仿真 170 10.2.1 薄膜生长模拟研究现状 170 10.2.2 薄膜生长模型的构建 171 10.2.3 薄膜仿真工作流程 176 10.3 仿真结果显示技术 184 10.3.1 仿真结果的二维显示 185 10.3.2 仿真结果的粗糙度计算 185 10.3.3 仿真结果的分形计算 187 10.3.4 仿真结果的三维图元显示 187 附录A 正则表达式 190 附录B 分形与分维 192 附录C 薄膜的生长过程 194 附录D Monte Carlo方法 197 参考文献 199

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