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2050粗轧过程动态显示系统的设计与实现

2020-11-22阅读(502)

2050粗轧过程动态显示系统的设计与实现

论文摘要

三维动画仿真技术是模拟现实场景的一个重要的方式。这项技术被广泛的应用到许多领域。实时仿真技术和三维动画制作技术是重要的研究方向。 2050粗轧动态仿真系统是用来实现对2050粗轧机的仿真。MMI（人机对话接口）子系统是用来显示整个仿真系统的当前状态并且以三维动画来显示轧制过程,通过与其它系统的通信来接收仿真数据。操作者和相关人员能够通过MMI计算机来监视整个的现场情况。通过MMI子系统对以上问题来进行研究,研究结果如下。 （1）在系统体系结构分析时,主要介绍了软件设计的思想,并结合此思想为软件划分了具体的层次,即:基础对象层、图形对象层、场景节点层、绘制与交互层,并在模块里实现了特定的数据结构和算法。这些模块中的对象采用面向对象的编程语言C++实现。在进行对象编程时,采用了跨平台的三维图形开发接口OpenGL（Open Graphic Library）实现三维模型的开发。系统基于Windows 2000,采用Visual C++6.0开发而成。 （2）OpenGL是二维/三维图形设备的标准编程语言,但是单纯的使用OpenGL来编程是非常复杂和困难的。提出一种OpenGL与3D Max相结合的技术。实验结果表明从3D Max输出得.obj文件能够被OpenGL来识别和使用,这样大量的复杂图形就可以在3D Max中被绘制,许多编程时间就被节省下来。 （3）粒子系统可以精确或近似地模拟大量的自然现象,火焰,喷泉,爆炸,鱼群,气体,星空等等。他们的原理相似。粒子系统是由有限的粒子来组成的,用来模拟无限粒子才能出现的效果。实验表明,系统可以逼真的表现这种现象,从而提高了系统显示的效果。

论文目录

  • 第一章 绪论
  • 1.1 2050粗轧过程显示系统项目背景
  • 1.1.1 仿真技术状况和发展趋势
  • 1.1.2 可视化仿真技术在仿真中的应用
  • 1.1.3 2050粗轧三维动画显示子系统相关仿真系统
  • 1.2 OpenGL概况
  • 1.3 基于OpenGL的三维图形开发环境
  • 1.3.1 Open Inventor
  • 1.3.2 Iris Performer
  • 1.3.3 OpenGL Optimeizer/Cosmo3D
  • 1.3.4 GLUT
  • 1.4 本人在项目中的主要工作
  • 1.4.1 基础理论知识准备
  • 1.4.2 现场调研和材料收集
  • 1.4.3 三维物体建模
  • 1.4.4 代码编写和调试
  • 第二章 计算机图形学概述
  • 2.1 计算机图形学的概念
  • 2.2 计算机图形学的发展
  • 2.3 计算机图形学的应用
  • 2.3.1 用户接口
  • 2.3.2 计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）
  • 2.3.3 地形地貌和自然资源图
  • 2.3.4 计算机动画和艺术
  • 2.3.5 分析计算中的应用
  • 2.4 计算机图形标准
  • 2.4.1 GKS
  • 2.4.2 PHIGS
  • 2.4.3 GL
  • 2.4.4 CGRM
  • 2.5 基本图形的生成与计算
  • 2.5.1 直线的生成算法
  • 2.5.2 圆的生成算法
  • 2.5.3 字符的生成
  • 2.6 曲线生成
  • 2.6.1 Bezier曲线生成
  • 2.6.2 B样条曲线生成
  • 2.7 曲面生成
  • 2.7.1 Bezier曲面生成
  • 2.7.2 B样条曲面生成
  • 第三章 系统体系结构分析
  • 3.1 功能需求分析
  • 3.1.1 功能模块划分
  • 3.2 三维动画子系统主要研究内容
  • 3.3 系统基本设计思想
  • 3.3.1 软件工程方法的运用
  • 3.3.2 三维动画子系统外部接口数据列表
  • 3.4 系统基本设计
  • 3.4.1 系统结构设计
  • 3.4.2 软件模块设计概述
  • 3.5 系统主界面设计
  • 3.6 各层基本设计
  • 3.6.1 基础对象层的主要类和对象
  • 3.6.2 图形对象层的主要类和对象
  • 3.6.3 场景节点层的主要类和对象
  • 3.6.4 绘制与交互层基本设计
  • 第四章 系统场景的实现
  • 4.1 引言
  • 4.2 3D MAX文件数据的存储格式
  • 4.2.1 *.obj文件的存储格式
  • 4.2.2 *.asc文件的存储格式
  • 4.3 在文档／视图结构中通过OpenGL读取*.obj模型文件
  • 4.3.1 OpenGL的文件位置
  • 4.3.2 OpenGL头文件的配置情况
  • 4.3.3 读取*.obj模型文件流程
  • 第五章 场景修饰技术在系统中的应用
  • 5.1 引言
  • 5.2 光照与材质
  • 5.2.1 光照效果定义
  • 5.2.2 实现光照效果的数学基础
  • 5.2.3 材质效果定义
  • 5.3 纹理映射
  • 5.4 透视投影变换
  • 5.4.1 三维坐标到二维坐标的映射
  • 5.5 法线向量的计算
  • 5.6 粒子系统
  • 5.6.1 粒子系统基本概念
  • 5.6.2 粒子系统类的实现
  • 5.7 系统实现界面
  • 5.7.1 系统整体效果
  • 5.7.2 系统功能
  • 第六章 总结和讨论
  • 参考文献
  • 致谢

    • 相关论文文献

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