论文 关键词:opengl  虚拟现实  虚拟仓库  漫游  ado　 
　　论文摘要:简要介绍了虚拟现实技术及其相关技术的内涵,重点讨论了系统的设计思想、体系结构、三维模型的构建、ado连接以及漫游的实现等。
　　1 虚拟现实技术及其相关技术简介 
　　随着 计算 机技术的迅速 发展 ，虚拟现实与人们的日常生活13益密切，已成为当今计算机界广泛关注的一个热点。虚拟现实技术是一项涉及计算机图形学 、人机交互、人工智能等学科的综合技术，它的目的是用计算机来生成一个逼真的三维感觉世界，给观众以如同真实世界的体验。利用这一技术，我们可以足不出户游览风景胜地，可以漫游虚拟博物馆欣赏文物，可以游览虚拟校园欣赏校园景致等。 
　　delphi是全新的可视化编程环境，采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言(object—oriented language)，是当今世界上最快的编辑器和最为领先的数据库技术。delphi不但为opengl渲染函数的调用提供了一个高性能的继承化开发环境ide(integrated development environment)．而且通过 ado方式连接 sql server 2000数据库作为后台数据库进行数据调用。 
　　microsoft sql server是一个关系数据库管理系统(rdbms)，可应用于各种专业组织及专业数据库和政府用开发环境巾。sql server 2000在本软件中是作为后台数据库存放货物仓库的各种规格参数 以备调用 ，delphi是 通过 ado (activex dataobjects)方式与数据库进行连接的，这种连接方式易于使用、高速度、低内存支出和占用磁盘空间较少。 
　　opengl是 open graphics library的缩写，它是 sg1公司开发的一套高性能的图形处理系统，是图形硬件的软件接口，意为开放的图形库。opengl不是编程语言，它是在 delphi平台上的一组绘图命令的 ap1集合。基于 opengl的三维可视化具有建模方便、实时的三维可视化和高度真实感显示的优越性。 
　　2 程序的实现 
　　2．1 设计思想 
　　虚拟仓库系统以 delphi 7．0为程序设计平台，以 opengl函数库为工具进行图像渲染，通过 ado方式连接 sql server 2000数据库作为后台数据库进行仓库规格参数的动态调用，在一个三维可视化的空问中进行货物仓库的立体模拟，用户可以通过操作键盘和鼠标以第一视角在这个场景中漫游，还可以查看每垛货物箱的各种规格参数。 
　　2．2 体系结构 
　　本系统在结构上可分为 3个模块 ：delphi平台模块、数据库调用模块、opengl实现模块。其中opengl实现模块又可分为5个子模块：货物仓库库体渲染子模块，货物箱的渲染与纹理贴图子模块 ，灯管的渲染与光照、材质的处理子模块，货物箱规格参数的中文输出子模块，鼠标和键盘响应(漫游实现)子模块。虚拟仓库系统的工作流程见图 1。 
　　2．3  ado连接 
　　系统是通过 ado(activex data objects)方式与 sql server2000数据库进行连接的，主要用到 delphi的 ado组件页的adoconnection 组件和 adoquery 组件。 我们通过adoconnection组件连接数据库，通过 adoquery组件进行 sql编程来调用数据库巾的关于货物仓库的各种参数。
　　我们用下面的语句调用货物仓库的参数存放到变量 a中，其中a是用 huowustorage定义的记录类型。 
　　a[i]．name：=datamodule1．adoquery1．fieldbyname(‘货物 名称 ’)．asstring； a[i]．boxuint：=datamodule1．adoquery1．fieldbyname(‘单 箱发数’)．aslnteger； i d i．]_boxwidth：=datamodule1．adoquery1．fieldbyname(‘包装箱 宽 ’)．aslnteger；a [j]．boxheight：=datamodule1．adoquery1fieldbyname(‘包 装箱高 ’)．aslnteger； a[j]．boxleng【b：=datamodule1．adoqueryi．fieldbyname(‘包装箱长’)．aslnteger。 
　　2．4 三维模型的构建 
　　仓库库体是由若干个四边形组成的，包括墙壁、顶部、地板和若干标准线。仓库的顶部切面是折线梯形，是由一个个四边形叠上去的。以下是绘制库体顶部最上端部分的程序段。 
　　glbegin(gl_quads)：
　　glnormal3f(o．0，一1．0，0．o)； ，般 置法线方向gltexcoord2f(0，o)；  ，／纹理坐标左下 
　　glvertex3f(一sw／8，sh+sh，一(i-1)*syscale)； ，，左前gltexcoord2f(1，0)：  ，／，纹理坐标右下 
　　glvertex3f(一sw／8，sh+sh，一i*syseale)：  ／／右前 gltexcoord2f(1，1)：  ／／纹理坐标右上 
　　glvertex3f(sw／8，sh+sh，一i*sl／scale)；  ／／右后 gltexcoord2f(0，1)；  ，，纹理坐标左上 
　　glvertex3f(sw／8，sh+sh，-(i-1) sl／scale)；  ／／左后 glend()；
　　

　　再进行透视投影：gluperspective(45．0，width／height，1，10 000．0)接着我们进行货物箱的设置，每个货物箱是由6个四边形组成的，要对每个四边形进行纹理贴图。当然在渲染每一垛货物箱时，隐藏在里面的那些表面就不用渲染了，这样可以节省很多时间，提高效率。 
　　由于要实现每垛货物箱的精确数量，所以使用多重 for循环来进行渲染。先绘制整层的货物箱，再绘制一次剩余后整行的货物箱，最后再绘制二次剩余的几个货物箱。 
　　为了便于说明问题，我们举个简单的例子 ：若有一垛的箱子数量为 238个，箱子的长宽高分别为 4，8，4(简化后)，根据仓库的参数设置可以推算出这一垛每列箱子数为 9个，共有整层 6层 ．余下 22个在第 7层，在该层上又有整 2行 ，一次剩余标志为l，最后还剩 4个货物箱在第 7层的第 3行，二次剩余标志为 l。 
　　2．5 漫游的实现
　　仓库漫游的实现是通过鼠标和键盘的响应来改变相应的参数，进行视图模型矩阵转换，通过坐标系的变换来调整观察点的位置或是所渲染模型的位置。可利用下面的函数来实现。 
　　glrotate(’l’ilt，1，0，0)；  ／／围绕  轴顺时针旋转 tilt度 
　　glrotate(heading，0，1，0)；  ／／围绕 y轴顺时针旋转
　　heading度 gltranslatef( ，一0．5+headmovement，z)；／船   轴正方向 前进(x)单位长度，沿 y轴正方向前进(～0．5+headmovement)单位长度，沿 z轴正方向前进(z)单位长度。漫游实现的基本原理见图 2。
　　
　　3 结语 
　　本文利用 opengl强大的图形功能在货物仓库模拟方面进行了有益尝试 ，在实践中取得了很好的效果，通过鼠标键盘进行人机交互 ，最终实现了货物仓库的动态可视化。虚拟现实技术的研究和应用具有极其广阔的前景，在某种意义上说它将改变人们的思维和生活方式，给人类世界带来难以想象的变化。 
　　 参考 文献  
　　[1] grigore c burdea，philippe coiffet．虚拟现实技术[m]．版．北京： 电子 工业 出版社 ，2005．
　　[2] 和平鸽工作室．opengl高级编程与可视化系统开发[m]北京：