OpenGL在虚拟现实技术中的应用研究

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采用OpenGL实现的三维游戏引擎设计与开发

采用OpenGL实现的三维游戏引擎设计与开发

采用OpenGL实现的三维游戏引擎设计与开发近年来,随着游戏产业的蓬勃发展,三维游戏引擎成为游戏开发领域的热门话题。

采用OpenGL实现的三维游戏引擎设计与开发,成为众多游戏开发者关注的焦点。

本文将深入探讨采用OpenGL实现的三维游戏引擎的设计与开发过程,带领读者一窥其奥秘。

一、三维游戏引擎概述三维游戏引擎是指用于开发三维游戏的软件框架,它提供了各种功能和工具,帮助开发者创建出高质量、逼真的三维游戏。

OpenGL作为一种跨平台的图形库,被广泛应用于三维游戏引擎的开发中。

采用OpenGL实现的三维游戏引擎具有良好的跨平台性和性能表现,因此备受开发者青睐。

二、OpenGL简介OpenGL(Open Graphics Library)是一种用于渲染2D、3D矢量图形的跨平台图形库。

它提供了一系列的函数接口,帮助开发者利用硬件加速来进行图形渲染。

OpenGL具有强大的图形处理能力和良好的跨平台性,适合用于开发各种类型的图形应用程序,尤其是三维游戏引擎。

三、三维游戏引擎设计1. 游戏引擎架构在设计三维游戏引擎时,首先需要考虑其架构设计。

一个典型的三维游戏引擎包括渲染引擎、物理引擎、场景管理器、资源管理器等模块。

渲染引擎负责处理图形渲染相关任务,物理引擎处理物体之间的碰撞和运动等物理效果,场景管理器负责管理游戏场景中的各种对象,资源管理器则负责加载和管理游戏所需的资源文件。

2. 图形渲染技术在采用OpenGL实现的三维游戏引擎中,图形渲染技术是至关重要的一环。

OpenGL提供了丰富的图形渲染功能,包括顶点着色器、片元着色器、纹理映射等功能。

通过合理地利用这些功能,可以实现出色彩丰富、逼真度高的画面效果。

3. 物理模拟技术除了图形渲染技术外,物理模拟技术也是三维游戏引擎不可或缺的一部分。

通过物理引擎模拟物体之间的碰撞、重力等物理效果,可以使得游戏更加真实和具有交互性。

在设计三维游戏引擎时,需要合理地集成物理模拟技术,以提升游戏体验。

基于OpenGL的建筑施工虚拟仿真平台的研究与开发

基于OpenGL的建筑施工虚拟仿真平台的研究与开发
系统 决策 , 但仿 真过 程 和结 果 的直 观性 和逼 真 性存
在不足 。
建 筑施 工 是 一 个 极 其 复 杂 、 度 动 态 的 过 程 , 高
应用虚 拟仿 真技术 实 现 建 筑施 工 的过 程模 拟 、 态 动
管理和 虚拟仿 真 , 提 高 施 工 效率 和 管 理 水平 的可 是
2 1 设计原 则 .
根据建 筑 施 工 虚 拟 仿 真 平 台 的设 计 原 则 和 功 能需 求 , 台总体 架 构如 图 1所 示 。该 平 台包括 场 平
景创建 模块 、 场景 管 理模 块 、 据 管理 模 块 、 数 交互 模
块 和对 外接 口 5部 分 。
建筑施 工 虚 拟 仿 真 平 台 按 照 真 实 性 、 用 性 、 实
并 通过 人 机 交 互技 术提 供 了虚 拟 场 景 的 创 建 和 控 制 功 能 。 该 平 台经 实际 工 程 的 应 用测 试 , 得 了较 好 的 真 实 感模 取
型渲染和 3 D动 画显 示 效 果 , 支持 基 于 4 可 D技 术 的建 筑 施 工 虚 拟 仿 真 与 动 态管 理 , 有 实 际应 用价 值 。 具
系统仿 真 的各 自优 点 。单 纯 的虚 拟 现 实技 术 让 用 户 在虚 拟 场 景 中能 产 生 身 临 其 境 的 感 觉 , 即沉 浸
感 , 在 处理 仿 真 过 程 、 助 管 理 及 决 策 方 面却 很 但 辅
难满 足人 们 的需 求 。 而 系 统 仿 真 长 于仿 真过 程 和
第1 卷 第 2期 20 0 9年 1 2月
Vo .1 No. 1 2 De . 0 c 2 09
基 于 Op n e GL 的 建 筑 施 工 虚 拟 仿 真 平 台 的 研 究 与 开 发

基于OpenGL的虚拟场景生成技术

基于OpenGL的虚拟场景生成技术

算 机 图形 学 、 媒 体 技 术 、 工 智 能 、 机 接 口技 多 人 人
术、 传感器 技术 以及 高 度并 行 的实 时 计 算 技 术 , 还 包 括人 的行 为学 研 究 等 多项 关 键 技 术 。虚 拟 现 实 技术 在军 事 、 天 、 航 医学 、 育 、 乐 等领 域 具 有 广 教 娱 泛 的应用价 值 。
关键词 虚 拟 环 境 ; 理 映 射 ;三维 模 型 纹 T 31 P 9 中 图分 类 号
A n r tn e h iu fVit a e r i vr n n a e n Op n Ge e a ig T c n q e o ru lT ran En io me tB sd o e GL
1 引言
虚拟 现实技 术 是 近 年 来 十 分 活 跃 的研 究 领 域 之一, 是一 系列 高 新 技 术 的 汇集 , 些技 术 包 括 计 这
题 提 出一 种方 法 , 用该方 法 可 以在微 机 上实 时生 利 成 虚拟地 形场 景 。
Opn eGL是 目前 常用 的三 维 图形 接 口 , 它成的基本技术 , 明了规则格网方法的地形建模 方法。使用线性迭加法模拟 了海浪并 说
加 以绘制 , 描述 了树木 、 并 天空 、 船只 、 路等 自然景观 的建模过程 ; 道 给出了一种在 P C环境 中使用 Opn L图形 接 口和 Vi eG s — u l ++开发 虚拟地形场景 的技术和方法. aC 讨论 了虚拟场景 的实时绘制技术 , 利用 多线程技 术实现 了三 维虚拟地形 的实时 绘制 , 制速度基本达 到实时绘制 的要求. 绘 最后 , 给出了一个虚拟地形场 景的实例 , 并实现了人机交互 , 以进行实时漫游 。 可
了二维 和三维 建 模 、 换 、 线 处 理 、 变 光 色彩 处 理 、 纹 理 映射 、 动模糊 、 运 动画和 实 时交互 等 功能 , 是绘 制 真 实感三 维 图形 、 立 三 维 交互 场 景 、 现虚 拟 现 建 实 实 的高性 能 图形 开 发 接 口。使 用 Op n e GL绘 制 三 维场 景具 有 图形 质量 高 、 序 可移植 性好 等优点 。 程

基于OpenGL的通用视景仿真平台关键技术研究

基于OpenGL的通用视景仿真平台关键技术研究

Op e n GL b a s e d u n i v e r s a l s i mu l a t i o n p l a t f o r m a n d k e y t e c h n o l o g y r e s e a r c h
UU Z h o u . z h o u
们的需求 , 这 些 功 能都 可 以得 到满 足 1 2 1 。
来 并 且 可 以让 人 们 亲 身 拟 世 界 是

个 包 含 了 所 有 虚 拟 环 境 或 者 是 已 经 给定 了仿 真 环 境 的全
1 虚 拟 视 景 仿 真 平 台的 系统 组 成
像处理、 多媒 体 技 术 、 屏 显技 术 、 多 信 息 合 成 技 术 的 集 中体 现 。本 论 文 围 绕 ” 基于O p e n G L的 虚 拟 视 景 仿 真 平 台” 的 设
计、 开 发 及 实现 过 程 , 基于O p e n G L的 实例 开 发 环 境 , 实 现 了通 用 的 虚 拟 视 景 仿 真 平 台 , 虚拟仿 真结果最后验 证 了系
第2 1 卷 第 1 3期
V0 1 . 21
No . 1 3
电子设 计 工程
El e c t r o n i c De s i g n E n g i n e e r i n g
2 0 1 3年 7月
J u 1 . 2 0 1 3
基于 O p e n G L 的通 用视景仿真平 台关键 技术研 究
地形数据接 设备接 1 : 3
三维视景构造I 绘制管 . / = == == =
统 的 实现 性 和 正 确 性 。
关键 词 : 虚 拟 视 景 技 术 ;仿 真 ; 关键 技 术 ; O p e n G L 中图分类号 : T P 3 7 3 文献标识码 : A 文 章 编 号 :1 6 7 4 — 6 2 3 6 ( 2 0 1 3 ) 1 3 — 0 0 1 1 — 0 3

OpenGL技术在虚拟现实三维重建中的应用

OpenGL技术在虚拟现实三维重建中的应用
i tf wa d t ti, t r aec m p ia e o e sb sn 3 S a spu or r , ha s oc e t o lc td m d l y u ig D M x, t od l lse po dt D S f r a ndf th d i hem e e x se 3 -o m t i f o a ec e nOpe G L n
K e or : vit lr aiy; 3D e o tu to yw ds rua e l t r c nsr c in; 3 sm ulto D i a in; s t m n e a t ; ta c a c d n yse it r ci ve r f c i e t i
0 引 言
Absr t N o p o e son l3D o l otwa e a ’ m e tt e r q ie e n e a tvi o t ac : w r f s i a m dei s ' r sc nt ng c e h e u r m ntofit rc i t fa VR yse , me nwh l, i he y s tm a ie nt
维普资讯
第 2卷 9
VO1 29 .
第 1 期 8
NO 1 . 8
计 算 机 工 程 与 设 计
Co ue gn eiga dDe in mp tr En ie rn n sg
20 年 9月 08
S pt 0 8 e .2 0
O eG pn L技术在虚拟现实三维重建中的应用
张 晓 , 刘 培 玉
( 东师范大 学 信 息科 学与 工程 学院 , 山东 济南 2 0 1) 山 5 04
摘 要 :目前 , 用 专 业 三 维 建 模 软 件 很 难 实 现 虚 拟 现 实 所 需 要 的 交 互 性 , 时 , O eG 利 同 在 pn L建 立 的 虚 拟 现 实 环 境 中 , 很 难 也

基于OpenGL的虚拟现实关键技术研究

基于OpenGL的虚拟现实关键技术研究

挤 拉 位移等 。在建好 简单 GL三位 图形库为基础制定 的一个 通用共享 的开放式三维 图形 此过程 中用到的命令有描边 、 出 、 伸 、 的三维立 体模型之 后 , 对其进行材 质贴 图 , 以使模 型具有较 强 标准 。 Opn eGL灵活方便地实现 了二维 和三维 的高级 图形技术 ,
把 收集到的规划图导入到 A t AD软 件中 ,描 出建筑物 uo C
()在 P oo h p 里制 作 材 质 贴 图 3 h tS o
进行二维平面建模 。 中提 出了基 于 V ML的虚拟现实 系统 方案 ,并探讨 了其在虚 和道路等 的平面位置 , R
为 了增强场 景的真实感 , 要采用大 量的纹理 贴图。模型的
()把模 型 导 出为 3 S格 式文 件 5 D
整个场景模型完成后 , 3 X 中将模型用 E p r命 在 DS MA xot
O eG pn L与 Vi a c +有 紧密接 I ,该接 口由几百个 函数组 sl + u S l
令导出转换为 3 DS文件 。因为系统提供了导入 3 S文件 的接 D 口, 这样可以很方便地打开建好的模型。
关 键 词 :虚 拟 现 实 ;O eG pn L;三 维 建模 ;3 模 型 DS
0 引言
随着计算机技术 的迅速发展 , 虚拟现实与人们的 日常生活
大的三维建模软件结合 。3 X正是制作复杂三维建筑模 DS MA
型 的理 想 工 具 。
日 益密 切 , 已成为当今计算机界广泛关注的一个热点。虚拟现
()在 A tC 2 uo AD 里进 行 二 维 平 面建 模
当前 ,人们对虚拟现 实的实现技术进 行了广泛 的深入研
究, 如陈华等人在 《 于 VR 基 ML的虚拟现 实系统 的研究》 一文 拟 演播 室系统 中的应用 ; 陈惠明等 人在 《 基于 VE GA的虚拟现 实 系统》 一文 中提 出了基 于 Muie ra r vg t n c t 和 ea的虚拟现 g eo 实系统实现方法 。本文则利 用 O eG pn L和 Vc +工具 , + 对虚拟 现实系统 实现 的技术进行一些探讨。

基于OpenGL的桌面虚拟现实系统的设计

基于OpenGL的桌面虚拟现实系统的设计

实系 统 ( ek—t iu el y e 用 于 汽 车 D s o Vr a R a t Ss m) p tl i y t 运动 的仿真 , 系统实现 了 立体视 觉 、 该 能满足仿 真
实时 数据的 图形 、 图像输 出 , 取得 了满意 的效果 。
手拿 输入设 备 , 3 6 自 由度 鼠标 器 、 戏 操 纵 如 () 游 杆或力 矩球 , 与者 虽然 坐在 显示 器 前 面 , 可 以 参 但 通过计 算机 屏 幕观 察 3 0度 范 围 内的 虚 拟 环 境 , 6
起来 的一 门新技 术 , 由于其独 特 的优 势【 , l 发展 很 J 快 , 应 用 在军 事 、 学 研 究 、 育 、 算 机 仿真 、 被 科 教 计
娱乐 等方 面 。
描绘 、 目标 管 理 、 画插 入 、 感 器 输 入 、 理 映 动 传 纹 射、 图形 显示 等 多种 功能 , 些 软件 提高 了虚 拟现 这 实 系统 的开 发效 率 。
中 图分类 号 :P 9 T31
文献 标识 码

文 章编 号 :0 8 2 5 2 0 }4— O 4— 10 —8 4 (0 2 0 0 O 0 4
软件集 成 了开 发 虚 拟现 实 所 需 的模 拟 管 理 、 时 实
1 前 言
虚拟现 实 技术 ( iu l ely 是 近 年 来 发 展 Vr a R a t) t i
硬 件 组 成 和 O eG pn L的特 点 , 出 了系 统 进 行 汽 车 运 动 仿 真 的 实 例 , V Vr a R at) 术 在 汽 车 工 程 中 的 给 为 R( iul el 技 t i y 应 用 提 供 了有 用 的借 鉴 。
关键 词 OeG 虚拟现实系统 设计 pn L

虚拟现实技术中计算机图形学的应用_三维计算机图形

虚拟现实技术中计算机图形学的应用_三维计算机图形

虚拟现实技术中计算机图形学的应用——三维计算机图形近年来虚拟头盔的发展越来越快。

目前,这个虚拟头盔仅在瑞士圣约翰公园能够让体验者进入虚拟3D世界,体验者能够在“真实公园”的混合环境下进行探索,通过照相机进行观看,以及通过计算机形成3D虚幻假像,其中包括:发光的草、梦幻般的昆虫,以及天空中出现的奇特景象。

这种新型虚拟头盔被称为“生命放大器(Lifeclipper)”,是一种全新的娱乐高科技装置,通过背包中的高性能计算机使体验者进入一个与现实并行的虚拟世界。

其主要技术是近年来越来越火的虚拟现实技术。

虚拟现实(Virtual Reality,简称VR,又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术,也称灵境技术或人工环境。

虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界,提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟,让使用者如同身历其境一般,可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

VR是一项综合集成技术,涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、人工智能等领域,它用计算机生成逼真的三维视、听、嗅觉等感觉,使人作为参与者通过适当装置,自然地对虚拟世界进行体验和交互作用。

使用者进行位置移动时,电脑可以立即进行复杂的运算,将精确的3D世界影像传回产生临场感。

该技术集成了计算机图形(CG)技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。

概括地说,虚拟现实是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式,与传统的人机界面以及流行的视窗操作相比,虚拟现实在技术思想上有了质的飞跃。

虚拟现实中的“现实”是泛指在物理意义上或功能意义上存在于世界上的任何事物或环境,它可以是实际上可实现的,也可以是实际上难以实现的或根本无法实现的。

而“虚拟”是指用计算机生成的意思。

因此,虚拟现实是指用计算机生成的一种特殊环境,人可以通过使用各种特殊装置将自己“投射”到这个环境中,并操作、控制环境,实现特殊的目的,即人是这种环境的主宰。

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想象力是指用户身在多维信息空间中 , 依靠 自己 的 感
知 和 认 知 能 力 全 方 位 地 获 取 知 识 , 挥 主 观 能 动 性 , 成 发 形
新 的概 念 。
1 2 虚 拟 现 实 技 术 的 应 用 .
破 , 和 谐 人 机 环 境 的 实 现 仍 存 在 一 系 列 亟 待 解 决 的 问 但 题 。例 如 , 人 机界 面方 面 如何 进 一 步 开 发 多 模 式 的 人 机 在 接 口技 术 , 及 在信 息 处 理 方 面 , 样 逐 步 建 立 使 人 能 够 以 怎
重 要 T具 。
性特征 , 发思维、 取信息 的过程 是虚拟 现实 的最终 日 启 获
的 。 自从 虚 拟 现 实 技 术 诞 生 以来 , 已经 在 军 事 模 拟 、 它 先
进制造 、 市规划/ 理信息系统、 城 地 医学 生 物 等领 域 中 显示 出 巨 大 的 经 济 、 事 和 社 会 效 益 , 网 络 、 媒 体 并 称 为 军 与 多
等问题 , 由此 产 生 了 虚 拟现 实技 术 。 虚 拟 现 实 也称 虚 拟实 境 或 灵 境 , 利 用 计 算 机 技 术 生 它
成 一 个 逼 真 的 、 有 视 、 、 等 多 种 感 知 的 三 维 虚 拟 环 具 听 触
2 关 于 Op n e GL
2 1 概 念 .
沉浸在其中 , 并通 过 交互 作 用 能 驾 驭 其 上 的虚 拟 现 实 系 统
目前 此 技 术 主 要 用 于 : 市 规 划 、 内 设 计 、 产 歼 城 室 房
发 、 二 仿 真 、 事 模 拟 、 物 古 迹 、 维 动 画 、 视 广 i 1业 军 文 三 影 : , 《 作 、 戏 、 路 桥 梁 、 理 、 育 、 拟 演播 室 等 。 游 道 地 教 模
境 , 户 可 以通 过 使 用 各 种 交 互 设 备 , 虚 拟 环 境 中 的 实 用 同 体 相 互 作 用 , 之产 生 身 临其 境 感 觉 的交 互 式 视 景 仿 真 和 使
程度 。
Opn eGI 作为 开 放式 图形 库 具 有 强 大 的 三维 渲 染 能 力 。很 多 开 发 平 台 如 Mi ootVi a C + , 将 Op n c sf s l + r u 都 eGL作 为

个 重要 的模块 扩 展 进 来 , 为 虚拟 现 实技 术 的重 要 成 [具 。
第1卷 第6 1 期
软 件 导 刊
S t a eGui 0fw r de
VO . 1N O 6 11 J n 0l u 2 2
Op n 虚 拟 现 实 技 术 中 的应 用 研 究 GL在 e
段 莹 , 管 涛 , 卢金 婷
( 州航 空工 业管理 学 院 计 算机科 学 与应 用 系, 南 郑 州 4 0 1 ) 郑 河 5 0 5
交 互 性 是 指 用 户 对 虚 拟 环 境 内 的 物 体 的 反 馈 程 度 以 及可操作程度 。
l 虚 拟 现 实技 术
随 着 计 算 机技 术 的 发 展 , 算 机 系 统 功 能 不 断 增 强 , 计 尽 管 建 立 和 谐 的人 机 环 境 所 需 的 基 本 理 论 和 技 术 已 有 突
现的流程 。
关 键 词 : 拟现 实技 术 ; p n ; 真 ; 维 渲 染 虚 O eGL 仿 三
中图 分 类 号 : 3 1 TP 0
文 献 标 识码 : A
文 章 编 号 :6 2 7 0 ( 0 2 0 60 0 — 3 1 7 —8 0 2 l ) 0 — 0 30
信 息 交 流 。沉 浸/ 场感 和 实 时交 互 性 是 虚 拟 现 实 的实 质 临
0 引言
计 算 机 仿 真 技 术 是 指 利 用 计 算 机 科 学 及 技 术 成 果 建 立 被 仿 真 的 系 统模 型 , 在 某 些 实 验 条 件 下 对 模 型 进 行 动 并 态 实 验 。它 具有 高 效 、 全 变 时 间 比例 尺 等优 点 , 已成 为 分 析 、 计 、 行 、 价 等 的 设 运 评
虚 拟现 实 技 术 是 当 前 计 算 机 仿 真 技 术 的 一 个 重 要 分
支 , 近 年 来 计 算 机 图 形 学 领 域 的 热 门 研 究 方 向 。而 是
沉 浸 感 是 指 用 户 作 为 主 角 存 在 于 虚 拟 环 境 中 的 真 实
程 度 。理 想 的 虚 拟 环 境 可 以 达 到 使 用 户 难 以分 辨 真 假 的
2 1世 纪 最 具 应 用 前 景 的 3大 技 术 。
1 1 虚 拟 现 实 技 术 的 特 点 .
虚 拟 现 实 技 术 有 3大 特 征 , 即三 “” 交 互 性 (n ea I, Itrc tn 、 i ) 沉浸 感 (mme s n 和 想 象 力 (ma iain 。 o I ri ) o I gn t ) o
摘 要 : 拟现 实技 术是 当前 计 算 机 仿 真 技 术 的一 个 重要 分 支 , 近 年 来 计 算机 图形 学领 域 热 门研 究 方 向 。 它在 工 虚 是
业 设 计 与 制 造 、 拟 建 筑 、 拟 作 战环 境 、 虚 虚 影视 广 告 制 作 以及 娱 乐 等 方 面 都 发 挥 着 重 要 作 用 。 O e GI 作 为 开 放 式 图 pn 形 库 具 有 强 大 的 三 维 渲 染 能 力 , 多开发 平 台如 Mi o ot s a C+ + , 将 O e GL作 为 一 个 重要 的 模 块 扩 展 进 很 c s f Viu l r 都 pn 来 。介 绍 了 O e GI 的 定 义 、 点 、 理 , 采 用 两 个 例 子 来 论 证 Op n pn 特 原 并 e GL在 虚 拟 现 实技 术 中 的 应 用 , 出 了 程 序 实 给
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