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三维电子地图可视化技术的工具及功能介绍

工具软件(Open GL[Open Graphics Library])介绍:

由SGI公司为其图形工作站开发的可以独立于窗口操作的和硬件环境的图形开发系统;其目的是将用户从具体的硬件和操作系统中解放出来。可以不去理解这些系统的结构和指令系统,只要按规定的格式书写应用程序就可以在任何支持该语言的硬件平台上执行。由于Open GL的高度可重用性,目前加入Open GL ARB(Open GL体系结构审查委员会)的成员有SCI公司、HP公司、Microsoft公司、Intel公司、SUN公司、DEC公司、AT&T公司的Unix软件实验室等。在该阻止的努力下,Open GL已经成为高性能图形和交互式视景处理的工业标准,能够在Windows 95/98、Windows NT、Macos、Beos、OS/2以及Uinx上应用。

Open GL

Open GL的实质是作为图形硬件的软件接口,是一组三维的API函数。

Open GL的主要功能

  • 建模:不但有简单的点线面还提供了复杂的三维物体(球、锥等)以及复杂的曲线曲面(Bezier、Nurbs等)绘制函数;
  • 变换:主要包括基本变换(平移、旋转等)和投影变换(平行、透视投影等);
  • 颜色模式设置:RGBA模式、ColorIndex颜色索引;
  • 光照和材质设置:Open GL光有辐射光、环境光、漫反射光、镜面光;材质是用光反射率来表示的。场景中物体最终反映到人前的颜色是光的RGB分量和材质的RGB分量叠加形成的;
  • 纹理映射:主要表达物体表面细节;
  • 位图显示和图像增强:图像功能除了基本的复制和图像像素读写外,还提供融合(Blending)、反走样(Antialiasing)、雾柔化(Fog)等特殊的图像处理效果;
  • 双缓冲(Double Buffering)动画:双缓冲即前台缓冲和后台缓冲。后台计算场景、产生画面,前台显示后台已经计算好的画面;
  • 交互技术(主要提供三种工作模式):绘图模式、选择模式和反馈模式。绘图模式完成场景的绘制,可以借助物体的几何参数及运动控制参数、场景的观察参数、光照参数和材质参数、纹理参数、Open GL函数的众多控制常量控制参数、时间参数等和Windows对话框、菜单、外部设备等构成实时交互的程序系统;在选择模式下,则可以对物体进行命名,选择命名的物体,控制对命名的物体的绘制,而反馈模式则给程序设计提供了程序运行的信息,这些信息可以反馈给用户,告诉用户的运行状况和监视程序的运行进程;
  • 其他:利用Open GL还能实现深度暗示(Depth Cue)和运动模糊(Motion Blur)等特殊效果。