linux 显示3d图形,基于Linux的3D图形技术的研究

摘要：

随着嵌入式系统图形技术的不断发展和Linux操作系统在嵌入式系统中的广泛应用,基于嵌入式的3D图形技术正得到人们的普遍关注.目前,便携式的手持娱乐终端设备正变得越来越流行.因此,3D图形技术在嵌入式系统下的应用拥有广阔的发展前景. 本文研究了3D图形开发的基本技术,基于OpenGL对基本技术进行了编程实现;利用安装有Linux操作系统的虚拟机来模拟嵌入式环境,建立Qt3D三维图形库,编程实现了具有较强立体感的三维图形效果.并且在一些三维图形中,用户可以与其进行简单的交互. 本文的研究内容可以概括为如下几个方面: (1)针对嵌入式系统3D图形技术的研究背景和意义,并结合国内外3D图形应用技术的研究现状,确定了在Linux操作系统上实现3D图形的研究重点. (2)对3D图形开发中的一些基本技术进行了研究.本章研究了3D图形的几何变换,包括三维图形的平移变换,比例变换和旋转变换,探讨了透视投影平行投影和三维裁减技术,阐述了基本光照模型与纹理贴图的原理;此外,结合嵌入式系统固有的特点,简要地分析了嵌入式3D图形开发的基本要求,并借鉴现有的个人计算机上的3D图形技术,研究了嵌入式上的3D图形系统设计思路,然后,给出了嵌入式3D图形的架构. (3)结合上述3D图形开发的基本技术,采用OpenGL三维图形库,通过VC++编程实现了相应的3D图形效果.首先对3D图形的三种几何变换分别进行了编程实现,并得到了相应的效果图;其次,完成了3D图形的透视投影,平行投影和三维裁减;最后,分别对光照和纹理贴图进行了具体实现并结合对应的效果图进行了分析. (4)在安装有linux操作系统的虚拟机上,对嵌入式环境进行仿真,实现了三维图形效果.首先对经常使用的嵌入式图形用户接口作了简要介绍,并在Linux系统下配置和安装了Qt4;之后,探讨了Qt3D三维图形中各个常用类的用途,且研究了Linux环境下建立Qt3D图形库的详细步骤;最后,得出了每一个程序的流程图和相应的三维效果图.文中的前两张效果图中,用户可以进行简单的交互,使图形旋转,或者改变图形与观察者的距离.

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