詳細(xì)介紹VB.NET三維模型
VB.NET經(jīng)過長時間的發(fā)展,很多用戶都很了解VB.NET了,這里我發(fā)表一下個人理解,和大家討論討論。目前在虛擬設(shè)計(jì)和數(shù)控仿真程序的設(shè)計(jì)中,多采用VB.NET三維模型造型核心來實(shí)現(xiàn)對三維模型的顯示和動態(tài)操作。由于VC較難掌握,涉及到圖形渲染和操作的部分更是如此,而且三維造型核心一般需要從國外購買,對于一般的開發(fā)應(yīng)用來說因成本太高而缺乏可行性。
而VB作為一種完全面向?qū)ο蟮拈_發(fā)工具,在界面設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫方面具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢,一般的設(shè)計(jì)人員也能夠?qū)W習(xí)掌握,但是,在圖形設(shè)計(jì)尤其是三維模型的顯示和操作方面的研究和應(yīng)用卻不多。因此研究利用VB來實(shí)現(xiàn)三維模型的圖形設(shè)計(jì),將會在虛擬設(shè)計(jì)和仿真程序中發(fā)揮巨大的作用。
VB.NET三維模型的顯示
目前對三維圖形程序的開發(fā)大多是基于OpenGL來實(shí)現(xiàn)的,OpenGL實(shí)際上是一個獨(dú)立于窗口系統(tǒng)和操作系統(tǒng)的開放式三維圖形標(biāo)準(zhǔn),得到了眾多計(jì)算機(jī)廠商的支持。作為一個優(yōu)秀的三維圖形接口,OpenGL提供了豐富的繪圖命令,利用這些命令能夠開發(fā)出高性能、交互式的三維圖形應(yīng)用程序。
#T#這與VC有著緊密的開發(fā)接口,但由于VC 對于一般非計(jì)算機(jī)專業(yè)的工程技術(shù)人員來說難以掌握,因而給工程領(lǐng)域的仿真程序設(shè)計(jì)帶來了很大的不便。但目前支持VB等開發(fā)工具的OpenGL開發(fā)庫也開始出現(xiàn)。本文就是基于VBOpenGL(vbogl.tlb)庫來實(shí)現(xiàn)的,這是一個可免費(fèi)使用的第三方庫,它封裝了大量的底層OpenGL庫函數(shù),很大程度上簡化了開發(fā)工作。
在VB中建立三維圖形環(huán)境之前,首先要在“工程”菜單下通過“引用”子菜單下加入VBOpenGL庫,然后在窗體上加入一個PictureBox控件作為VB.NET三維模型的顯示和操作區(qū)域。
作為工程應(yīng)用的虛擬設(shè)計(jì)或仿真程序,其三維模型可通過一般的三維造型軟件如Solidworks來設(shè)計(jì),然后通過軟件提供的圖形接口輸出為中性文件。目前主流的三維造型軟件都支持多種標(biāo)準(zhǔn)文件格式,其中STL 文件是一種可讀性較強(qiáng)的文件格式,適合在工程仿真程序中使用。
STL 文件格式最早是作為快速成型領(lǐng)域中的接口標(biāo)準(zhǔn),已被廣泛應(yīng)用于各種三維軟件中,很多主流的商用三維軟件都支持STL 文件的輸入輸出。STL模型是以三角形集合來表示物體外輪廓形狀的幾何模型,其中每個三角形面片有四個數(shù)據(jù)項(xiàng)表示,即三角形的三個頂點(diǎn)坐標(biāo)和三角形面片的外法線矢量,STL 文件即為多個三角形面片的集合。
因此在VB環(huán)境中可通過讀入STL 文件并在繪圖空間中重現(xiàn)的方法來顯示三維模型。首先對讀入的STL 文件按行分解,從中解析出每個面元,并存儲到結(jié)構(gòu)體數(shù)組中,接下來的工作就是通過VBOpenGL中的glColor3d函數(shù)對每個面元進(jìn)行渲染和著色,并把渲染的結(jié)果以圖形的形式填充到 PictureBox控件的繪圖區(qū)中,最終實(shí)現(xiàn)整個模型的顯示。需要說明的是在顯示三維模型之前,必須對VBOpenGL中的初始環(huán)境進(jìn)行定義。