住宅室内设计信息管理系统分析与设计.docx
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住宅室内设计信息管理系统分析与设计
摘要
商品房装修方式,目前主要采用样板房或平面图方式,作为设计和菜单选择的工具,在选择后的实际组合效果上不能得到及时有效的检验,一些缺陷在装修完成前也不易被发现。
因此本文设计了菜单式全装修的虚拟漫游与交互操作系统。
虚拟现实技术是利用计算机技术和相关设备创建一个虚拟环境,当使用者沉浸到该环境中可得到如同真实世界般的感受,并可与虚拟环境进行互动的交互。
论文对全装修的过程进行分析,从解决实际问题的角度提出了虚拟系统的构想,通过对虚拟系统实现技术进行分析比较,选择在VC编程环境下,利用OpenGL与3DSMAX实现系统功能。
对OpenGL的编程和工作原理,三维图形的渲染流程,绘制图形的方式以及光照、材质和纹理等功能进行了分析。
在系统概念与功能分析的基础上,对系统的总体框架和漫游和物品库的建立及浏览等主要功能进行了研究分析和开发实现。
关键词:
虚拟现实,菜单,全装修住宅,OPENGL,3DSTUDIOMAX
1绪论
1.1研究背景
中国的住宅室内装饰装修设计是在改革开发后,人们对居住环境追求舒适和审美的需要而发展起来的,过去的十年,是中国房地产去的飞速发展和巨大成就的10年,而住宅是房地产的一个最主要的构成部分,随着社会的进步和个人财富的增加,人们处了购买住房外,同时对室内装饰装修的要求越来越高,在住宅装饰装修中投入时间周期、金钱和花费的精力也越来越多。
另一面,却是现代人的工作和生活的节奏越来越快,没有时间。
目前,我国住宅室内设计公司仍然全部都是采用实体办公,沿用的基本流程为:
客户提供住宅室内图纸或现场丈量室内空间;与客户面谈沟通确定设计方案;设计施工图和彩色室内效果图;确定报价和预付款;采购建材(大部分材料由客户采购或指定);施工及监理;验收;付清尾款。
需要特别指出的是,以上流程都需要客户耗费大量的时间亲身参与,住宅装饰装修是一件非常累人劳心的事情。
因此,如何节约时间,节省成本,提高效率,开发设计一套住宅室内设计信息管理系统,能在网络上解决上述的流程问题,对现代人来说十分需要。
现今,我国尚无一套住宅室内设计信息管理系统,还是在用传统的实体办公形式,住宅室内设计信息管理系统现已成为许多室内设计公司考虑发展的方向。
针对上述问题,在对厦门市若干室内设计公司进行调研的基础上,针对厦门的经济和区域优势,论文对室内装饰装修设计系统业务需求进行了分析,并根据需求报告进行了住宅室内设计信息管理系统的模块设计,并尝试将多种程序整合进行部分系统实现。
1.2虚拟现实技术
1.2.1在国内外发展现状
近二十年来随着计算机硬件软件的飞速的发展,三维虚拟现实技术的应用也有了长足的进步,从原来的航空航天和军事应用等不断拓展到面向人们的日常生活,其中三维虚拟实现技术在房屋设计和装修中的应用越来越广泛。
由于虚拟实现技术可贵的“3I”[1]特性--沉浸(Immersion),交互(Interaction),构想(Imagination),虚拟实现技术特别适合建筑设计行业的需求,在这个行业中发展飞速。
具体的应用可以分为:
设计应用,检测应用和市场促销应用。
在建筑行业的应用中,它突破了传统平面,二维和模型的束缚,使用户在设计过程中随时可以进入建筑当中,身临其境的感受环境,空间,光照等等使得用户和设计者能不断的交互意见。
在虚拟环境中用户还可以用自然的方式和环境重的事物进行交互。
所以虚拟实现技术在建筑设计包括其分支家装行业应用非常广泛[2]。
在国外,德国1991年就开始将虚拟仿真系统用于建筑设计装修行业中来,北美和欧洲很多设计公司,房地产开发商很早以前就将虚拟仿真系统用于建筑设计,并成为他们一项很重要的营销手段[3]。
德国Damastadt的Fraunhofe计算机图形学研究所开发一种名为“虚拟设计”的组合工具,可使得图像伴随声音实时显示。
瑞士苏黎世联邦理工大学计算机图形实验室研究的课题有:
COVIN,协同的虚拟环境;VIDAS,采用音频帮助的视频编码与表示;MIAS,具有最小浸入的外科手术;VISTA,将网络超级计算机用于电视的虚拟摄影室人机交互;PAVA,动画与虚拟现实平台;运动俘获:
应用于文化娱乐的电子场所[3]。
日本也是当前虚拟视景仿真技术的研究与开发上领先的国家之一,主要致力于建立大规模虚拟现实知识库的研究。
NEC公司计算机和通信分部的系统研究实验室开发了一种虚拟现实系统,它能让操作者都使用“代用手”去处理三维CAD中的形体模型,该系统通过VPL公司的数据手套把对模型的处理与操作者手的运动联系起来。
东京大学的广漱研究室重点研究虚拟现实的可视化问题,开发一种虚拟全息系统。
现在他们已经有了4项成果:
一个类似CAVE的系统、用HIMD在建筑群中漫游、人体测量和模型随动、飞行仿真器。
另外,日本在虚拟现实的游戏方面的研究也做了大量工作。
我国的虚拟现实技术相对起步较晚,但是也到了高度重视。
比如,国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科委重点科技项目攻关计划和北京航空航天大学“211”工程建设项目,共同资助建立了分布式虚拟环境网络(DistributedVirtualEnvironmentNetwork,DVENET)[4]。
国内有关虚拟现实技术的实验室主要有:
国防科技大学多媒体实验室于1994年研制成我国第一个基于图像的虚拟信息空间生成平台HVS,在几十家部队与地方单位得到很好的应用。
1995年又成功的研制了协同虚拟现实系统-虚拟空间会议系统VST[5]。
北京航空航天大学虚拟现实实验室为虚拟现实国家重点实验室,主要负责开发军用、工业用虚拟现实系统,并负责国内虚拟现实软件技术评测工作。
该实验室开发了直升机虚拟仿真器、坦克虚拟仿真器、虚拟战场环境观察器、计算机兵力生成器。
为我国军事模拟训练与演习研究一个多武器协同作战或对抗的战术演练系统。
他们进行基础知识的研究,并着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示与处理;在虚拟现实中的视觉接口方面开发出了部分硬件;实现了分布式虚拟环境网络设计,建立了网上虚拟现实研究论坛,可以提供实时三维动态数据库,提供虚拟现实演示环境,等等[6]。
浙江大学CAD&CG国家重点实验室开发出了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统。
另外,我国的中科院软件所、西北工业大学CAD/CAM研究中心、哈尔滨工业大学计算机系、杭州大学工业心理学国家专业实验室等单位也进行了一些相关内容的研究和尝试。
以北京中棠大地科技有限公司和北京嘉士维技术研究所为代表的民营科技企业,主要研究发展方向是工业、民用领域的虚拟现实技术开发以及设备一体化工作。
中视典数字科技有限公司从事虚拟现实与仿真、多媒体技术、三维动画研究与开发,成功开发出拥有自主知识产权的虚拟场景浏览器软件VR-Platform。
1.2.2虚拟现实技术在住宅设计中的应用
虚拟现实在建筑设计领域的应用,可以简单地归纳成如下几方面:
设计手段、设计检测手段和市场促销手段[7]。
在建筑设计中突破了“平面、立面、剖面和三维模型”的模式,建筑师和业主可以在设计过程中实时“走进”所设计的作品中,身临其境地感受空间、尺度、环境、光线甚至声音的变化,并不断交换意见和设计思想,从而使设计更完善和完美。
通过设计检测,可以对建筑及周围环境的声光效果进行检测,建立建筑结构的三维CAD模型和有限元模型(虚拟模型),形成基于计算机的具有一定功能的仿真系统,对系统中的模型进行参数化设计和动态分析,并根据动态分析的结果,在人机交互的可视化环境中对结构设计进行修改。
从1991年起,德国就开始将虚拟仿真系统应用于建筑设计中。
在20世纪的最后十年中,欧洲和北美的许多设计、房地产公司也开始广泛使用仿真系统辅助设计和房地产的销售,并逐渐取代电脑表现图和模型等传统手段,成为主要的销售和设计辅助手段之一。
房地产开发商和建筑装修工程机构通过建筑虚拟漫游技术,将设计方案及理念直接地呈现在客户面前,在房屋真正建立之前,给客户一个更加直观的感受,帮助开发商在网上及发布现场招揽顾客。
家装设计软件大体上可以分为两大类,一类是国外厂商生产的大型的专业图像图形处理软件,如AutoCAD、Lightscape和3DSMax等。
这些软件功能比较完善,在设计软件市场占主导地位,这些软件建模精美,但是价格也非常的高,而且这类软件面向的是专业的家装设计师,普通用户使用起来还有相当大的困难。
另外一类是一些软件厂商在这些软件基础上所进行的二次开发,以及自己独立开发的设计软件,如园方家居设计软件、中望装修设计软件等。
该类软件比较容易上手,但价格较昂贵,而且主要还是提供给专业的家装设计师使用,因此目前使用的人还比较的少。
国外著名的3DHomeArchitectDeluxe通常简称3DHome,目前开始在国内广泛被使用,而且该软件使用简单,普通用户很容易上手。
不过该类软件目前在国内仍然处于起步阶段。
1.3本文研究目的及意义
随着我国经济的发展和人们对住宅条件要求的提高,人们对室内装修也有了更高的要求。
由业主分别对毛坯房进行装修既费时费力,还不一定能够保证质量,因而较受欢迎的菜单式全装修商品房开始出现,并有了一定的发展。
但是目前住宅装修商品房的设计和展示过程中,在设计上采用CAD,展示上采用平面效果图或现场样板房。
前者局限于二维、静态的表达方式,不能充分地向人们展示和表达设计成果。
样板房也由于难以进行调整,不能够充分体现“菜单”的选择功能的灵活性,因而也没有满足购房者的个性化需求。
虚拟技术具有强大的三维可视化和交互功能。
研究基于虚拟技术的菜单式全装修商品房漫游与编辑系统,作为供求双方装修信息的沟通平台,可以使开发商、室内设计师向业主生动地展示其设计方案和可供选择的菜单内容。
业主也可以方便地从菜单中选择所満意的选项,进行组合和验证其实际的效果,从而达到沟通双方信息,充分发挥菜单的功能,促进全装修商品房的推广和建筑业信息技术的应用,提高行业生产力。
另一方面,随着科技的进步和生产力的发展,计算机硬件的成本大幅下降,而图像效果极大改善、功能日益丰富。
个人微机的硬件配置性能已经可以满足一般非沉式的虚拟现实系统的要求,而房产开发企业有实力进行高级的系统配置。
因此,在全装修商品房设计与展示方面应用虚拟现实技术已具备充分的物质能力,在经济上也可行。
开发全装修商品房虚拟漫游系统进行装修的设计与展示已具有现实需要,也具备物质条件。
而目前针对菜单式全装修商品房的虚拟技术的研究还未有开展。
在推广全装修商品房的过程中,建立基于全装修商品房虚拟技术的买卖双方的信息沟通平台,对于促进全装修住宅有着促进作用。
1.4本文主要研究内容
通过对全装修商品房的概念、菜单式全装修商品房的发展状况、运作过程及其优缺点的分析,提出了基于虚拟技术的菜单式全装修商品房漫游与编辑信息系统。
对系统需求和系统功能进行了分析,并对部分系统功能采用UML建模语言进行了描述。
比较并选择系统实现工具。
对系统实现的编程环境VisualC++、三维图形开发图形库OpenGL和3DStudioMAX进行了分析。
研讨了系统实现过程中需要的关键技术,并建立了程序基本框架,开发实现了系统模型显示和场景漫游等主要功能。
除了系统中的场景因为没有读入材质贴图的功能,因此有些失真外,系统进一步的工作,一是研究和实现全部的三维浏览与编辑功能,包括三维场景的保存、系统中物体模型删除和碰撞检测等。
二是与实际的全装修商品房项目结合,进行验证和更深入的探讨。
2相关理论及技术分析
虚拟现实系统虽然是多学科的综合体,但本质上仿真技术是它的核心,所以也可以把虚拟现实看作是一种类型的仿真,或者作为仿真系统的一个重要组成部分。
但是虚拟现实并不能代替仿真,而是应该找到其应用于仿真的切入点。
本章将详细论述虚拟现实与仿真的关系、虚拟现实应用于仿真的适用性与局限性以及如何将图形建模作为虚拟现实应用于仿真的切入点与结合点。
2.1虚拟现实技术的适用性
虚拟现实侧重表现形式,而系统仿真侧重对于复杂系统的科学抽象并真正反映出目标系统的运动形式。
系统仿真技术可以作为解决虚拟现实环境中对象行为的动力学方法,可以认为是虚拟现实的基础技术之一。
而虚拟现实技术可以作为仿真可视化和人-机交互的先进工具,利用虚拟现实技术可以更好地帮助系统仿真验证模型的有效性,可以更加生动的表现仿真系统,使用户对仿真模型有更加直观与感性的认识,便于从更深的层次理解目标系统,从而更好地达到仿真的目的。
所以,虚拟现实和系统仿真是紧密相关和相辅相成的两个领域。
从计算机诞生至今,人-机交互界面大致经历了命令行界面、图形用户界面和多媒体界面等几个阶段。
图形交互技术的飞速发展充分说明了对于应用来说,使处理的对象易于操作并直观形象是十分重要的问题。
人们的生活空间是本身就是三维的,虽然图形用户界面(GUI)已经提供了一些“仿三维”的界面元素,但实质上它们都属于一种静态的、单通道的人-机界面。
虚拟现实技术具有实时的三维空间表现能力,能够实现以人为中心的人-机交互方式,虚拟现实环境能够给用户带来身临其境的感受,这些都改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状。
它不但为仿真系统中的人与计算机开创了新的交互形式,为仿真过程以及结果的数据可视化提供了新的描述方法,同时,它还为人们探索宏观世界和微观世界,或由于种种原因不便于直接观察的事物的运动变化规律,提供了极大的便利。
总之,虚拟现实技术为建立起方便、自然、直观的人与计算机的交互方式创造了极好的条件。
从理论上讲,把虚拟现实技术与仿真技术结合起来就可以得到一个虚拟现实仿真系统。
但是,这种结合并不是简单的相加,而是融合了两种类型系统的特点的有机体。
虚拟现实系统是基于仿真的,对于虚拟现实系统来说,其核心是仿真引擎。
虚拟现实系统依赖仿真引擎来推动虚拟世界中时间的流逝,处理交互事件、对象的行为、模拟自然规律并决定虚拟世界的状态。
而对于系统仿真来说,无论是对真实世界还是虚构世界的仿真,都可以利用虚拟现实技术作为仿真模型以及仿真结果数据的三维表现形式,实现仿真系统中的高级人-机界面。
2.2虚拟现实技术的局限性
虚拟现实技术的应用确实可以带来很多好处,尤其是虚拟现实系统带来的沉浸感和交互性使用户可以在虚拟世界中自由的移动和浏览;可以控制虚拟世界中的物体从而影响虚拟世界的状态;能够直接观察到问题并着手解决等。
但虚拟现实技术并不能解决所有问题,并不能代替仿真过程中的所有方法与手段。
虚拟现实的沉浸感、交互性和想象力三大特点说明它更适合于去具体的描述事物,解决微观、细节上的问题,但是不适合从宏观抽象层次表现系统的逻辑机理模型。
所以,虚拟现实技术在具有强大优势的同时,也具有其局限性。
虚拟现实技术在仿真中到底适用到什么程度?
是否仿真过程中的一切,包括搭建仿真模型、运行仿真系统、分析仿真结果等都适合利用虚拟现实技术来实现?
目前作者所看到的大部分资料都只是概括性的列举了一系列虚拟现实技术可能或者已经应用到的领域,但却很少探讨虚拟现实技术的适用度问题。
一般的应用问题可以分为宏观问题和微观问题两大类[1],从实际应用的角度来看,虚拟现实技术并不一定适用于解决所有的问题。
而从目前虚拟现实技术的应用情况来看,基本上是将其应用于微观决策问题一类,作者认为虚拟现实技术不太适合于宏观决策问题。
注意这里所说的宏观和微观与事物的物理规模大小无关,而是从观察与解决问题的角度出发的。
例如将虚拟现实技术应用于制造业仿真而产生的“虚拟制造”,其目的是在计算机上模拟产品的制造过程,以便发现并解决该产品在制造过程中可能出现的各种问题,这是一个微观决策问题。
在作战仿真模拟中,对于士兵来讲,他要观察周围的环境,配合战友取得最好的战果,是个人的微观决策问题。
而对于司令员来说,他要调兵遣将,是整体的宏观决策问题。
如果把司令员也放到虚拟战场上去观察火力,则无法纵观全局,从大局出发来制定战略决策,必定会导致失败。
再例如,在过程工业的系统仿真中,搭建仿真模型时,建模人员关注的是设备之间的搭接关系是否正确,整个流程是否符合逻辑,这是一个宏观决策问题,此时建模人员并不关心与现实世界的设备的外观是否相似等微观决策问题。
因此在这种情况下没有必要,也不适合利用虚拟现实技术表现仿真建模过程,而二维图形建模方式由于直观、简单以及便于从抽象的逻辑层次上把握目标系统的仿真模型等特点具有更大的优势。
虚拟现实系统不适用于宏观决策问题的主要原因在于宏观问题不易建立三维模型,而且宏观决策关注的不是感觉上的直观与细节问题,即便能建立抽象化的三维模型对于解决问题的意义也不大,或许只是增加一些趣味性,倒不如利用二维模型比较直观、快捷。
所以,相对抽象的二维图形方式的优越性,也正是虚拟现实一个比较大的局限性,即“迷失”。
在虚拟现实中游走、浏览的时候,经常容易产生“不知身在何处”的感觉,正所谓“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,正因为虚拟现实的沉浸感,也使用户无法从抽象的概念层次对所研究的对象整体进行把握。
用户沉浸在虚拟现实中的时候,更多感受到的是系统的局部细节。
因此在虚拟世界里也经常需要二维地图的导引。
例如,很多三维电脑游戏在屏幕的下方都会有一个显示总体概貌的地图,该地图即是起到导航的作用,游戏玩家可以通过地图上的标志了解自己所处的位置,也可以通过操作地图将自己转移到想去的地方。
由此可见,在不同的应用场合以及在仿真过程的不同阶段,虚拟现实也需要与其它类型的表现形式加以配合,才能发挥出最佳的效果。
2.3虚拟现实与图形建模的结合机制
实际系统往往都是宏观、微观决策相混杂的,有时候不易区分,而且宏观、微观问题有些情况下也是可以相互转化的。
在过程工业的仿真系统中,操作人员观察设备的状态,以便决策如何调节各种参数,这是个微观决策问题;在仿真建模过程中如何组合一个工艺流程,利用各种设备模型来搭建一个工厂的仿真模型,这又成了宏观决策问题。
虚拟现实在仿真系统中主要是以表现和参与为目的的[1]。
在仿真模型的展示阶段,我们希望用户对仿真对象有一个直观的感性认识,希望用户能够看到仿真环境中对象的外形特征,也希望用户知道有些事件发生时的现象。
在这种情况下,应该利用虚拟现实产生的具有逼真性、动态性和交互性特点的三维虚拟场景,使用户身临其境、生动形象的感受其他媒体形式所无法表达的信息。
在仿真建模阶段,用户需要从概念层次上了解一个工厂的工艺流程,需要从抽象的概念层次对仿真模型进行把握,建模人员首要关注的并不是外观上的相似,而是逻辑层次的正确性,上述属于宏观上的决策问题。
这种情况下应该利用图形建模方式,能够更加简洁、直观的表达仿真模型。
所以,在本课题中,根据虚拟现实技术与图形建模技术各自的优点与弱点,将它们结合应用于过程工业的系统仿真过程,相互配合并弥补对方的不足。
对于仿真建模阶段,采用图形建模方式,而在仿真模型的展示阶段,则采用虚拟现实技术。
将两者有机的结合起来,达到了很好的应用效果。
当然,这两者在仿真中的应用并不是相互孤立的,它们之间是相互联系,并存在数据依赖关系的。
2.4三维虚拟场景的显示技术
2.4.1场景中的坐标系
要建立三维场景,首先需要解决场景坐标系的建立技术问题。
在虚拟三维场景中最常用的基本坐标系是直角坐标系,即笛卡尔坐标系。
在构造和显示一个场景的过程中需要用到三个不同的笛卡尔坐标系:
世界坐标系(WorldCoordinate)、建模坐标系(ModelingCoordinate或局部坐标系)和视点坐标系。
世界坐标系
在建立了物体的模型后将它放到场景中,这时需要用一个坐标系来确定和表示该物体的位置,这就是世界坐标系。
世界坐标系是相对固定的,是其他所有坐标系建立和运动的参考。
局部坐标系
场景中每个对象以世界坐标系为参考建立自身的、各自独立的坐标系,即局部坐标系。
该坐标系在物体建模时定义,也可以说是每一对象在各自的坐标系统中建立。
视点坐标系
视点变换在视点坐标系中进行,视点的变化直接影响到三维视景体的定义,三维视景体用来进行目标裁减和投影变换。
目标裁减是为了确定三维场景中的一部分体积,只把所确定体内的物体显示出来,视景体外多余的部分被裁减掉,而投影变换则是把三维图形变换为二维图形。
视点坐标系与一般模型用到的世界坐标系不同,是由视点位置和视点向量决定的。
在OpenGL中,这三种坐标系统均采用右手坐标系。
当观察一个三维场景时,视点坐标系就成为描述这个三维场景的最佳选择,以Wx,Wy,Wz表示世界坐标系,Ex,Ey,Ez表示视点坐标系,Ox,Oy,Oz表示局部坐标系,那么在观察坐标系下,这三种坐标系的典型关系如图5.1。
图5.1三种坐标系的位置关系
因为各坐标系的不同特性,在场景的建立过程中,需要在不同的坐标系统中确定不种类对象的物体模型,对它们之间的关系进行描述。
房型调入后在系统中的位置应该是对固定的,对系统中物体模型位置调整的都是相对于房屋模型的相对移动。
因此,系统的房型的位置的确定可以在世界坐标系中建立。
每个具体物体模型在其各自局部坐标系中进行定义。
在浏览场景时将坐标系从场景坐标系转换到观察坐标系。
在观察坐标系中定义观察参数,包括投影平面(观察平面)的位置和方向。
2.4.2OpenGL简介
OpenGL(即开放性图形库OpenGraphicsLibrary)是一个三维图型函数库,也是一个与硬件无关的优越的应用程序设计界面接口(API)。
OpenGL在三维图形编程、科学数据可视化、实体仿真、军事、娱乐、艺术造型、国际互联网和企业内部网的3DWEB可视化、三维动画乃至虚拟现实等多方面有着广泛的应用。
它对硬件要求不高,目前个人微机的主流配置和工作站的的计算机都能够满足它的应用要求。
本文针对OpenGL下述几个特点进行介绍。
1)OpenGL的特点
OpenGL是唯一真正开发的、跨平台的图形标准,其特点如下:
可靠度高,利用OpenGL技术开发的应用图形软件与硬件无关,可以运行在支持OpenGLAPI的任何硬件上。
可扩展性好,OpenGL是低级的图形API,能够紧跟最新硬件发展和计算机图形的发展。
可伸缩性好,基于OpenGLAPI的图形应用程序可以运行在许多系统上,包括各种用户电子设备、PC、工作站以及超级计算机。
容易使用,OpenGL的核心图形函数功能强大,带有很多可选参数,这使得源程序显得非常紧凑。
它可以利用已有的其他格式的数据源(比如3DSMAX)进行三维物体建模,大大提高了软件开发效率。
灵活性好,尽管OpenGL有一套独特的图形处理标准,但各平台开发商可以自由地开发适合于各自系统的OpenGL执行实例。
由于它具有以上的特点,许多在计算机界具有主导地位的计算机公司都采用了OpenGL作为三维图形应用程序设计界面。
比较著名的三维产品包括动画制作软件SoftImage和3DStudioMAX、仿真软件OpenInventor,VR软件WorldToolKit,CAM软件ProEngineer,GIS软件ARC等等,都是以OpenGL为基础开发的产品。
因此现在已成为高性能图形和交互式视景处理的标准。
2)OpenGL的基本功能
(1)基本图形的绘制
OpenGL提供了点、线、多边形等基本形状的函数,也提供了绘制复杂的三维曲线、曲面(Bezier,Nurbs等)和三维形体(如球、锥体和多面体等)的函数。
应用这些建模函数,可构造出各种需要的三维模型。
因此许多大型三维建模软件正是利用它进行的高级开发。
但直接用OpenGL的函数去构建复杂的物体则是相当艰巨的,需要极高的空间想象力与大量的工作。
(2)变换
变换是顶点、法线和纹理坐标生成图型的必要过程,也是简单图元变为复杂图型的必要过程。
OpenGL的变换分为取景变换、模型变换、投影变换和视口变换四种变换。
取景变换相当于照相时改变相机的位置和方向,以确定所要拍摄的景物或物体。
模型变换相当于确定被拍摄物体在场景中的摆放方式,使用模变可以对模型进行平移、旋转及缩放。
投影变换相当于选择相机的镜头,以决定观察范围的大小和物体以及物体投影到屏幕上的方式。
视口变换相当于确定照片
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