OpenGL环境下的模型数据库管理与复杂三维建模 (1)

２∞７年工程图学学报

２∞７

第２期

ＪｏＵＲＮＡＬＯＦＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＧＲＡＰｍＣＳ

Ｎｏ．２

ｏｐｅｎＧＬ环境下的模型数据库管理与

复杂三维建模

吕希奎，

易恩蓉，

何丽

（西南交通大学土木工程学院，四川成都６１００３１）

摘

要：ＯｐｅｎＧＬ作为一个图形标准具有强大的三维图形处理功能，但建模功能较

弱，而专业的三维建模软件却有着很强的建模功能。因此，将ＯｐｅｎＧＬ与三维建模软件相结合，对三维建模软件所创建的模型采用Ｏｒａｃｌｅ数据库进行管理，再通过构建不同模型类别的转换模块，实现对最常用的三维模型格式转换的支持。读取模型数据，经转换后在ｏｐｅｎＧＬ环境中重新构建三维模型，由此，解决了ＯｐｅｎＧＬ中的复杂三维建模问题。

关键词：计算机应用；三维建模；数据库管理；模型重构中图分类号：ＴＰ３１１．１ｌ

文献标识码：Ａ文章编号：１００３－０１５８（２００７）０２一００１２—０５

Ｔｈｅ

Ｄａｔａｂ嬲ｅ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：

ｃｏｍｐｕｔｅｒ

ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；

３Ｄ

ｍｏｄｅｌｉｎｇ；

ｄａｔ曲ａｓｅ

ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；

ｍｏｄｅｌ

ｒｅｃｏｎｓ缸ｕｃｔｉｏｎ

在实际的三维图形程序中，需要构建的三维的函数，如圆锥、圆柱和球体等类似的简单物模型一般来说都是比较复杂的，但是ＯｐｅｎＧＬ的体‘¨。如果利用这些函数来构建一个复杂的模型，建模功能并不强大，只提供了一些绘制简单图元

如一架飞机或一辆汽车就显得非常困难；另外使

收稿日期：２００６—０７—０６

基金项目：西南交通大学博士创新基金资助项目（ｘ１２００５１２４７０１０２）

作者简介：吕希奎（１９７６一），男，辽宁绥中人，博士研究生，主要研究方向为铁路选线智能ｃＡＤ与虚拟环境铁路选线。

万　

方数据

第２期

吕希奎等：ＯｐｅｎＧＬ环境下的模型数据库管理与复杂三维建模

用基本的绘图语句编写程序也不现实。因此，必须采用与其它功能强大的三维建模软件结合，利用一定的算法，将其它三维建模软件创建的模型数据读出来，然后利用这些数据在ＯｐｅｎＧＬ环境中重新构建三维模型，从而解决ＯｐｅｎＧＬ复杂三维建模问题，再利用ＯｐｅｎＧＬ的交互控制优势达到理想的三维效果。这方面目前也有了相关的研究，如文献［２卜【５】通过读取３ＤＳ模型数据，在一定程度上解决了ｏｐｅｎＧＬ的复杂三维建模。但最为常用的３Ｄ模型格式除了３Ｄｓ，还有ＭＤ２、ＭＤ３、ＡＳＥ、０ＢＪ、ＭＳ３Ｄ等多种，它们有着各自特点和应用范围，因此，仅实现一种３Ｄ模型的读取显示显然不够，也使程序的应用受到了很大限制，不能很好的解决ｏｐｅｎＧＬ的复杂三维建模；同时，对建好的三维模型如何有效的管理，也是必须要考虑的问题，而已往相关研究并没有涉及到模型管理。该文对三维建模软件建好的三维模型，采用Ｏｒａｃｌｅ数据库进行存储管理，可以方便的对模型进行更新、查询检索，解决了三维模型的管理问题。通过构建多个模型类模块，从而实现了对目前最为常用的所有３Ｄ模型格式的支持，有效的解决了ｏｐｅｒｌＧＬ的复杂三维建模问题。

１模型数据库管理

ＯＲＡＣＬＥ提供了一种新的字段类型ＬＯＢ

（Ｌａｒｇｅ

ＯｂｊｅｃｔｓＢｉｎａｒｙ一大型二进制对象），它

是用来存储大量的二进制和文本数据的一种数据类型。其中的ＢＬＯＢ类型适用于存储海量的二进制数据，如图像、视频、音频等［６】＇【『７１，作者就是将不同类型的三维模型文件和纹理文件均以二进制格式存储在ＢＬＯＢ字段中，实现三维模型的数据库存储。

１．１数据库表结构设计

各种３Ｄ模型对应的纹理图像是独立于模型之外的，因此，表中分别设计了模型与纹理的文件名称、二进制的存储字段（ＢＬＯＢ）来分别存储模型数据与纹理数据。同时，为了提高管理和查询、检索的效率，还设计了模型类型和模型名称字段，表结构如表１所示。

万　

方数据表１

３Ｄ模型库表结构

１．２数据库管理的实现

ＯＣＩ（ＯｒａｃｌｅＣａｌｌ

Ｉｎｔｅｒｆ如ｅ，即Ｏｒａｃｌｅ调用接

口），是Ｏｒａｃｌｅ公司提供的由头文件和库函数等组成的一个访问Ｏｒａｃｌｅ数据库的应用程序编程型数据，模型与纹理文件的写入与读出就是通过图ｌ３Ｄ模型数据库管理

３Ｄ模型通用类

不论哪一种模型，都具有二维、三维点坐标、面、材质和具体的对象信息，因此，系统中设计了通用３Ｄ模型类，用来存储所有类型３Ｄ模型的ＣＶｅｃｔｏｒ３

｛ｐｕｂｌｉｃ：ｆｌｏａｔｘ，ｙ，ｚ；｝；

ＣＶｅｃｔｏｒ２

接口，提供了丰富而高效的函数来操作ＢＬＯＢ类ＯｃＩ函数来实现的。模型数据库管理如图１所示。

２．１

２三维建模

通用信息。

／／定义３Ｄ点的类，用于保存模型中的顶点

ｃｌａｓｓｃｌａｓｓ

工程图学学报

２００７年

｛ｐｕｂｌｉｃ：ｎｏａｔｘ，ｙ；）；

ｓ缸ｕｃｔ

ｔＦａｃｅ／／面的结构定义

｛

ｉｎｔｖｅｎＩｎｄｅｘ［３】；

／／顶点索引

ｉｎｔｃｏｏｒｄ］【ｌｌｄｅｘ［３】；，／纹理坐标索引

）；

ｓ仃ｕｃｔ

ｔＭａｔｅｒｉａｌＩｎｆ０，／

材质信息结构体

｛

ｃｈａｒｓ缸Ｎ锄ｅ【２５５］；

，／纹理名称

ｃｈａｒ

ｓ缸眄ｌｅ［２５５】；／，示纹理文件名 …… 此处隐藏：4933字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……