基于Open GL的LED燈光情景仿真.pdf

1、近年來，三維圖形仿真技術(shù)被廣泛運(yùn)用于城市規(guī)劃、工程設(shè)計、醫(yī)學(xué)、教育等領(lǐng)域。把三維仿真技術(shù)運(yùn)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，模擬仿真控制過程，可以使控制過程的調(diào)試以及結(jié)果顯示更加方便。本文以 LED 燈控系統(tǒng)為原型，研究了基于OpenGL、以MFC為平臺的LED燈光情景仿真技術(shù)。 本文首先討論了三維仿真相關(guān)技術(shù)，在三維建模理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合本系統(tǒng)的特點(diǎn)，借助專業(yè)建模軟件3DMAX來建模燈控場景和燈具模型。本文對幾種三維圖形文件格式進(jìn)行分析，選取

2、了比較通用而且好讀取的3ds文件格式，作為燈控場景和燈具模型的三維數(shù)據(jù)格式。用VC讀取3ds文件，用 OpenGL渲染，仿真了 256 種燈光顏色，并具有靜態(tài)、漸變、漸亮、漸暗、閃爍，5種變化方式。 為了實(shí)現(xiàn)使用者與三維場景中燈具模型的交互，本文研究了幾種實(shí)現(xiàn)三維拾取的技術(shù)，并對幾種三維拾取技術(shù)進(jìn)行比較。最后結(jié)合本系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇通過讀取OpenGL深度緩存進(jìn)行三維拾取，從而實(shí)現(xiàn)了在三維場景中與燈具模型的交互。為了使漫游過程更真

3、實(shí)，本系統(tǒng)在漫游過程中添加了碰撞檢測。本文首先介紹了空間劃分、包圍盒等碰撞檢測算法，然后對幾種碰撞檢測算法進(jìn)行分析比較。最后結(jié)合本系統(tǒng)實(shí)際要求，為場景內(nèi)各物體創(chuàng)建包圍球，用八叉樹組織空間物體的包圍球，通過遍歷此八叉樹縮小了三維場景中碰撞檢測的范圍。 利用OpenGL來仿真LED燈控系統(tǒng)，使燈光控制結(jié)果不必借助實(shí)際的LED燈及控制部件就可以直接在計算機(jī)上顯示出來。這樣就可以在計算機(jī)上編輯得到滿意的燈光情景，再形成數(shù)據(jù)去控制實(shí)際的L