基于MFC的三維場景系統(tǒng)設(shè)計報告

1、研究生課程考試成績單（試卷封面）院 系儀器科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)生姓名學(xué)號課程名稱面向?qū)ο蟮拇笮蜏y控軟件設(shè)計授課時間 2012年9月至2012年12月周學(xué)時3學(xué)分2簡要評語考核論題基于MFC的三維場景系統(tǒng)設(shè)計總評成績（含平時成績）備注任課教師簽名： 日期： 注：1. 以論文或大作業(yè)為考核方式的課程必須填此表，綜合考試可不填?！昂喴u語”欄缺填無效。2. 任課教師填寫后與試卷一起送院系研究生秘書處。3. 學(xué)位課總評成績以百分制計分。基于MFC的三維場景系統(tǒng)設(shè)計報告1 引言1.1 編寫目的 隨著現(xiàn)在生活節(jié)奏的加快，網(wǎng)絡(luò)對人民的生活越來越重要。虛擬漫游技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的重要分支，在建筑

2、、旅游、游戲、航空航天、醫(yī)學(xué)等多種行業(yè)發(fā)展很快。 本文在MFC的框架的，設(shè)計一種三維的漫游壞境，對場景中的道具可以進行自主的選擇功能，實現(xiàn)更好的個性化設(shè)計，給人營造一種更加真實和方便操作的虛擬的漫游環(huán)境。1.2 背景1.3 術(shù)語說明MFC 微軟基礎(chǔ)類庫，是一種應(yīng)用程序框架OpenGL 是個專業(yè)的圖形程序接口，是一個功能強大，調(diào)用方便的底層圖形庫1.4 參考資料OpenGL編程指南 Dave Shreiner編著 人民郵電出版社OpenGL超級寶典 Richard S. Wright編著人民郵電出版社三維游戲設(shè)計師寶典：學(xué)OpenGL編3D游戲 唐明理編著 四川出版集團 C+程序設(shè)計 吳乃陵編著

3、 高等教育出版社MFC深入淺出 侯俊杰編著 華中科技大學(xué)出版社2 需求分析2.1功能需求 該軟件要求完成三維場景的的繪制，能夠在虛擬的場景中進行漫游，以增強現(xiàn)實感；能夠?qū)鼍暗?DS模型進行查看及移動，實現(xiàn)個性的場景設(shè)計。 本軟件主要有如下功能：（1），三維場景顯示功能：對要顯示的3D模型在場景中進行顯示，場景中應(yīng)有天空盒、地面、樹、文字和3DS模型；（2），場景漫游功能：實現(xiàn)視口變換，在虛擬環(huán)境中進行漫游，漫游時隨地勢的高度起伏變化，完全模擬人正常走路的情況；（3），場景中3DS模型的移動功能：可以任意移動你選中的模型，然后實現(xiàn)鼠標左鍵移動3D模型，實現(xiàn)個性場景布局；（4），場景中3DS模型

4、的查看功能：選中某3DS模型，右擊可以彈出菜單，選擇查看3D示意圖，可以用子窗口進行顯示，并且可以用鼠標控制旋轉(zhuǎn)。2.2 性能需求（1），漫游環(huán)境的真實性：設(shè)計的三維漫游壞境應(yīng)當源于現(xiàn)實生活的場景，漫游時應(yīng)當流暢，體驗性好。（2），時間特點 ：操作響應(yīng)時間不能太長，方便用戶的個性選擇。（3），程序結(jié)構(gòu)優(yōu)化：用MFC進行開發(fā)，應(yīng)實現(xiàn)程序結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，更好體現(xiàn)C+面向?qū)ο蟮乃枷搿?.3 市場需求（1） ，可以用于3D游戲場景的布置，在游戲環(huán)境中可以漫游，以及游戲中道具的移動及查看；（2） 可以用于實現(xiàn)場景的編輯，實現(xiàn)用戶對各3DS模型的操作:移動,旋轉(zhuǎn),刪除,復(fù)制，達到個性的2.4 外部接口需求（1

5、），硬件接口：筆記本電腦。（2），軟件接口：運行于Windows操作系統(tǒng)之上，在Microsoft Visual Studio壞境中進行開發(fā)的。 （3），軟件屬性需求：正確性，要求所開發(fā)的軟件要達到用戶的需求，運行時基本無誤；可靠性，一般條件下，不應(yīng)該出現(xiàn)故障；效率，對用戶的要求要有極快的響應(yīng)；易使用性，要求能盡量為用戶的使用提供方便；可維護性，當軟件出錯時可以盡快的進行修改；可移植性，要求本軟件能在Windows系統(tǒng)上進行移植；互聯(lián)性，要求提供數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出接口，以易于同其他系統(tǒng)的連接。3 系統(tǒng)設(shè)計3.1 設(shè)計思路 在MFC環(huán)境下設(shè)計，應(yīng)用面向?qū)ο蟮乃枷敫玫捏w現(xiàn)三維場景各部件的獨立性和聯(lián)

6、系性。在主View類中搭建OpenGL框架，在主窗口中實現(xiàn)整個場景的繪制；用子View類繼承于它，實現(xiàn)子窗口的創(chuàng)建顯示；將要顯示的每個部分各封裝到一個類中，并且將他們作為場景類的成員，在場景類中實現(xiàn)他們各自的顯示。3.2 詳細設(shè)計方案(1) ，用例圖參與者：用戶用例：三維場景顯示、場景漫游、選中3DS模型及移動、子窗口查看3DS模型 參與者只有用戶，用戶參與用例三維場景顯示、場景漫游、選中3DS模型及移動、子窗口查看3DS模型。 (2)，類圖SkyBox類、Sand類、Tree類、Text類、M3ds類是OpenGLView類的成員對象，共同實現(xiàn)場景的匯制；SubView繼承于OpenGLVi

7、ew類，它是OpenGLDlg類的成員對象，實現(xiàn)子窗口顯示3DS模型；T3DModel是M3ds類的成員對象,；Picture類是SkyBox類、Sand類、Tree類的成員函數(shù)，實現(xiàn)各自位圖紋理生成。3.3 具體描述序號 名稱 功能1OpenGLView類該類實現(xiàn)OpenGL框架的搭建及主窗口場景顯示。屬性：m_hRC;著色描述表m_pDC; 設(shè)備描述表m_skybox; 天空盒對象指針m_sand; 地面對象指針m_tree; 樹對象指針m_3ds; 3DS對象指針m_text; 顯示文字M3dsIndex; 拾取對象序號操作：RenderScene(); 畫圖DisplayScene()

8、; 漫游的接口函數(shù)2SubView類用于子窗口被選中3ds模型對象顯示。屬性：Height; 客戶區(qū)高 Width; 客戶區(qū)寬m_bDraw; 開始旋轉(zhuǎn)的標志M3dsIndex; 選中模型的序號操作：RenderScene(); 顯示選中的ds模型3OpenGLDlg類用于對話框的建立及與SubView的關(guān)聯(lián)顯示。屬性：m_subview; 創(chuàng)建子窗口m3dSIndex; 選中3ds模型序號操作：OnInitDialog();對話框處理4Picture類實現(xiàn)所有對象中位圖紋理的處理。屬性：無操作：LoadBit();調(diào)位圖loadtexture();產(chǎn)生紋理loadpicture();載入文件

9、LoadT16(); 16位色的貼圖5Sand類用于地面地勢的創(chuàng)建及顯示。屬性：fg_terrain；地域數(shù)組g_index; 頂點數(shù)組g_texcoord; 索引數(shù)組r; 旋轉(zhuǎn)角度texture1; 定義紋理數(shù)組m_picture1; 定義Picture對象指針操作：Drawsand(); 畫地面GetHeight(); 取地面高度InitTerrain(); 建立地域數(shù)組Loadsand(); 貼圖操作6Skybox類用于天空盒的建立及顯示。屬性：a,wi,he,le; 天空盒對應(yīng)的長寬高及高度調(diào)整值m_picture; 定義貼圖對象指針 g_texture5; 定義紋理數(shù)組操作：Crea

10、teSkyBox(); 創(chuàng)建天空盒bool Loadskybox(); 載入天空盒紋理7M3ds類該類用于3ds容器建立、3ds模型的選中及顯示。屬性：s3ds1,s3ds2,s3ds3; 建立個3ds對象S3dsList; 存放ds的容器LBUTTONDOWN; 判斷鼠標左鍵是否按下GET; 判斷是否選中3ds模型操作：Init(); 對S3dsList容器進行初始化ShowM3ds(); S3dsList容器中3ds的顯示Get3ds(); 拾取一個3dsMove(); 3ds的移動8T3DModel類是一個完整3ds模型對象，實現(xiàn)單個模型的載入和顯示。屬性：pos_x,int pos_z,float pos_y; 3ds模型的XYZ坐標r; 3ds模型旋轉(zhuǎn)半徑Re; 3ds模型角度size; 3ds模型比例大小cn;要載入的3ds模型文件操作：Set(); 設(shè)置3ds模型對象初始參數(shù)load3dobj(); 加載ds文件Init(); 初始化ds模型CleanUp(); 關(guān)閉文件，釋放內(nèi)存空間show3ds(); 顯示ds模型9Text類該類用于文字的創(chuàng)建及顯示。