基于MFC的三維場景系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)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(hào)課程名稱面向?qū)ο蟮拇笮蜏y控軟件設(shè)計(jì)授課時(shí)間 2012年9月至2012年12月周學(xué)時(shí)3學(xué)分2簡要評(píng)語考核論題基于MFC的三維場景系統(tǒng)設(shè)計(jì)總評(píng)成績（含平時(shí)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(píng)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(píng)成績以百分制計(jì)分?；贛FC的三維場景系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)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(duì)人民的生活越來越重要。虛擬漫游技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)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(jì)一種三維的漫游壞境，對(duì)場景中的道具可以進(jìn)行自主的選擇功能，實(shí)現(xiàn)更好的個(gè)性化設(shè)計(jì)，給人營造一種更加真實(shí)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(gè)專業(yè)的圖形程序接口，是一個(gè)功能強(qiáng)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(jí)寶典 Richard S. Wright編著人民郵電出版社三維游戲設(shè)計(jì)師寶典：學(xué)OpenGL編3D游戲 唐明理編著 四川出版集團(tuán) C+程序設(shè)計(jì) 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(jìn)行漫游，以增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)感；能夠?qū)鼍暗?DS模型進(jìn)行查看及移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性的場景設(shè)計(jì)。 本軟件主要有如下功能：（1），三維場景顯示功能：對(duì)要顯示的3D模型在場景中進(jìn)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(shí)現(xiàn)視口變換，在虛擬環(huán)境中進(jìn)行漫游，漫游時(shí)隨地勢(shì)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(dòng)功能：可以任意移動(dòng)你選中的模型，然后實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)左鍵移動(dòng)3D模型，實(shí)現(xiàn)個(gè)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(jìn)行顯示，并且可以用鼠標(biāo)控制旋轉(zhuǎn)。2.2 性能需求（1），漫游環(huán)境的真實(shí)性：設(shè)計(jì)的三維漫游壞境應(yīng)當(dāng)源于現(xiàn)實(shí)生活的場景，漫游時(shí)應(yīng)當(dāng)流暢，體驗(yàn)性好。（2），時(shí)間特點(diǎn) ：操作響應(yīng)時(shí)間不能太長，方便用戶的個(gè)性選擇。（3），程序結(jié)構(gòu)優(yōu)化：用MFC進(jìn)行開發(fā)，應(yīng)實(shí)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(dòng)及查看；（2） 可以用于實(shí)現(xiàn)場景的編輯，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)各3DS模型的操作:移動(dòng),旋轉(zhuǎn),刪除,復(fù)制，達(dá)到個(gè)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(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)之上，在Microsoft Visual Studio壞境中進(jìn)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(dá)到用戶的需求，運(yùn)行時(shí)基本無誤；可靠性，一般條件下，不應(yīng)該出現(xiàn)故障；效率，對(duì)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(hù)性，當(dāng)軟件出錯(cuò)時(shí)可以盡快的進(jìn)行修改；可移植性，要求本軟件能在Windows系統(tǒng)上進(jìn)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(jì)3.1 設(shè)計(jì)思路 在MFC環(huán)境下設(shè)計(jì)，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(dú)立性和聯(lián)

6、系性。在主View類中搭建OpenGL框架，在主窗口中實(shí)現(xiàn)整個(gè)場景的繪制；用子View類繼承于它，實(shí)現(xiàn)子窗口的創(chuàng)建顯示；將要顯示的每個(gè)部分各封裝到一個(gè)類中，并且將他們作為場景類的成員，在場景類中實(shí)現(xiàn)他們各自的顯示。3.2 詳細(xì)設(shè)計(jì)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(dòng)、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(dòng)、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(duì)象，共同實(shí)現(xiàn)場景的匯制；SubView繼承于OpenGLVi

7、ew類，它是OpenGLDlg類的成員對(duì)象，實(shí)現(xiàn)子窗口顯示3DS模型；T3DModel是M3ds類的成員對(duì)象,；Picture類是SkyBox類、Sand類、Tree類的成員函數(shù)，實(shí)現(xiàn)各自位圖紋理生成。3.3 具體描述序號(hào) 名稱 功能1OpenGLView類該類實(shí)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(duì)象指針m_sand; 地面對(duì)象指針m_tree; 樹對(duì)象指針m_3ds; 3DS對(duì)象指針m_text; 顯示文字M3dsIndex; 拾取對(duì)象序號(hào)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(duì)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(biāo)志M3dsIndex; 選中模型的序號(hào)操作：RenderScene(); 顯示選中的ds模型3OpenGLDlg類用于對(duì)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(hào)操作：OnInitDialog();對(duì)話框處理4Picture類實(shí)現(xiàn)所有對(duì)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(shì)的創(chuàng)建及顯示。屬性：fg_terrain；地域數(shù)組g_index; 頂點(diǎn)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(duì)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(duì)應(yīng)的長寬高及高度調(diào)整值m_picture; 定義貼圖對(duì)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(gè)3ds對(duì)象S3dsList; 存放ds的容器LBUTTONDOWN; 判斷鼠標(biāo)左鍵是否按下GET; 判斷是否選中3ds模型操作：Init(); 對(duì)S3dsList容器進(jìn)行初始化ShowM3ds(); S3dsList容器中3ds的顯示Get3ds(); 拾取一個(gè)3dsMove(); 3ds的移動(dòng)8T3DModel類是一個(gè)完整3ds模型對(duì)象，實(shí)現(xiàn)單個(gè)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(biāo)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(duì)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。