基于OpenGL的虚拟仪器三维控件设计

论文摘要

虚拟仪器的显示包括虚拟仪器中的面板和控件库中的控件显示,都是模拟物理仪器中的实物,用编程语言编制,而OpenGL是功能强大的开放式图形库,由于它方便而强大的三维图形的绘制功能,并具有可靠性高、可扩展性、可伸缩性、容易使用、灵活性和可移植性等优点,使用它来对虚拟仪器图形库进行开发具有很宽广的前景。本文首先对虚拟仪器三维控件按照显示效果进行了分类,并对部分主要控件的功能、特性和显示模型进行比较详细的介绍。针对虚拟仪器三维控件的显示效果,提出了基于OpenGL技术实现三维控件界面的设计模型方案,介绍了OpenGL相关的基础知识,及在虚拟仪器三维控件中的渲染。然后介绍了虚拟仪器图形库函数的开发流程和三维控件的具体开发过程,并充分利用OpenGL各种渲染效果开发外观逼真、界面美观的虚拟仪器三维控件。针对应用软件的开放性和扩展性,提出了在Visual C++下的OpenGL虚拟仪器三维控件开发模型,将虚拟仪器控件图形库函数封装为动态链接库插件,便于应用软件的调用和扩展。将单个的虚拟仪器控件联系起来组成简单的仪器界面,并通过测试实现控件在界面中的各种功能,从而论证了论文研究思路的正确性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题概述
• 1.2 背景及相关技术的国内外现状
• 1.3 本文主要研究内容与章节安排
• 2 虚拟仪器控件类型
• 2.1 虚拟仪器控件及其分类
• 2.2 常用类控件
• 2.3 按钮类控件
• 2.4 伪彩色图类控件
• 2.5 表盘类控件
• 2.6 波形图类控件
• 2.7 本章小结
• 3 OPENGL 技术在虚拟仪器三维图形中的渲染
• 3.1 OpenGL 基础知识
• 3.2 OpenGL 的视景转换
• 3.3 OpenGL 光照
• 3.4 OpenGL 材质
• 3.5 OpenGL 曲线与曲面
• 3.6 OpenGL 纹理
• 3.7 OpenGL 的 MFC 编程
• 3.8 本章小结
• 4 虚拟仪器控件三维显示的开发
• 4.1 VC++下的OpenGL 程序开发框架设计
• 4.2 图形库开发方式设计
• 4.3 三维控件的属性设计
• 4.4 三维控件的几何建模
• 4.5 三维控件在流程图中的显示设计
• 4.6 三维按钮类控件的设计实现
• 4.7 三维表盘类控件的设计实现
• 4.8 三维波形图类控件的设计实现
• 4.9 虚拟仪器图形显示的应用
• 4.10 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献