体育项目的高尔夫球场虚拟仿真
摘 要进入二十世纪以后，计算机技术的发展突飞猛进，场景虚拟技术逐渐发展成熟并得到了广泛应用。同时随着社会的发展，人们增加了对运动的关注度，对体育运动兴趣的空前高涨，促使了更多的体育赛事的举行。所以本课题将两者进行了有效的结合。本系统以VC++6.0为开发平台，综合运用OpenGL技术实现高尔夫球场的虚拟仿真，主要分为五个模块来实现各功能，包括场景的漫游、视角的转换、天气的变化、场景切换、动态添加模型等，通过鼠标和键盘来实现高尔夫仿真系统的漫游。高尔夫球场的虚拟仿真系统展示出来后，用户可以方便的观察整个球场，并且可以实时改变球场中的设置来达到自己的要求，也能使用户对这个体育项目有更多的了解，从而使更多的人喜欢并且加入到这项运动中，使高尔夫这项运动更加普及。摘 要 3
目录
目录 5
第1章 绪论 7
1.1 项目背景和研发意义 7
1.2虚拟仿真技术 8
1.3 项目任务 8
第2章 系统采用的开发工具和相关技术 10
2.1 VC++6.0概述 10
2.2 OpenGL概述 12
2.2.1 OpenGL的工作流程 13
2.2.2 OpenGL的基本操作 13
2.2.3 OpenGL双缓存机制 14
2.2.4 0penGL的数据类型 15
2.3 Windows环境下的OpenGL编程 15
2.3.1 Windows操作系统对OpenGL的支持 15
2.3.2 在MFC框架中进行OpenGL编程 16
2.4本章小结 19
第3章 系统的概要设计 20
3.1 虚拟仿真系统总体设计原则和基本组成 20
3.2 系统的数据结构 20
3.3 系统功能模块设计 22
3.4 本章小结 23
第4章 系统的详细设计 24
4.1 软件的使用界面 24
4.2 系统的场景管理和绘制 24
4.2.1 光照的设计 26
4.2.
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
2 颜色和材质的设计 27
4.2.3 雾化效果设计 28
4.3 系统基本功能的实现 29
4.3.1 模型导入 29
4.3.2 场景漫游 35
4.3.3 动态景观 37
4.3.4 场景变换 42
4.3.5人机交互 43
4.4本章小结 45
第5章 全文总结 46
5.1 调试中遇到的问题及解决方法 46
5.2 论文所完成的工作 46
5.3 还有待完善的工作 47
结束语 48
致谢 49
附录 50
参考文献 50
文献翻译 51
英文部分： 51
中文部分： 57
第1章 绪论
人们在长期的社会实践中。逐渐产生多种体育运动项目。随着社会和科学的进步。体育运动项目在不断地发展。然而在技术的发展中。人们研究突破数字交互方式。就是为了获取一种逼真的、多样化并且身临其境的人机交互环境。于是在技术的发展中。人们在研究一种突破纯数字化的交互方式，来获取一种生动形象、图文并茂、身临其境的人机交互环境。也正是由于在这种需求。虚拟仿真技术发展迅速。并且取得令人瞩目的成就。这是计算机发展上里程碑。而本文将主要介绍基于OpenGL的高尔夫球场的虚拟仿真。
1.1 项目背景和研发意义
随着生活质量的提高。人们越来越注重生活的品质。所以体育运动开始变成潮流。全民运动的时代已经到来了。人们增加了对运动的关注度，而且对体育的认识和热爱也有了很大的提高，对健身的兴趣也全面高涨。由于人们对体育运动兴趣的空前高涨，促使了更多的体育赛事的举行，这也是我们生活水平提高的体现，人们不单单满足于衣食住行，还有更高层次的追求。体育比赛的增加会让更多的人对体育项目有所了解，也会让更加多的人置身于这些运动中，可以提高全民的身体素质，现代社会由于科技发展的迅速，网络世界占用了我们大多数的时间，于是越来越少的人会走出家门，所以这些正好可以帮助大家走出家门，对我们的身心都有好处。本文主要介绍高尔夫这项运动以及场地。
高尔夫球是一种室外体育运动，由球员用不同的高尔夫球杆将高尔夫球打进果岭的洞内就算获胜。多数比赛有18洞，其中进洞杆数最少的为优胜者。因为高尔夫是一项高要求的绅士运动，所以其室外场地的标准就会很高，一般场地包括会馆、标准球场、练习场及一些附属设施，球场的主要规格有 9 洞和 18 洞等，需根据场地和球会要求决定。正规 18 洞球场划分为 18 个大小不一、形状各异的场地，每块场地均由发球台 、球道、果岭和球洞组成。标准球场的总长为 5943 ～ 6400m ，宽度不定，球场四周应有界线，关键地段设有界桩。障碍区是指球场中的沙坑、水塘、小溪等击球非常困难的区域，障碍区的设置，使得每个球洞的比赛都显得更富挑战性。球洞内设有一个供球落入的杯，杯的直径为11.43厘米，深10.16厘米。旗杆是指设置在球洞中心的带旗帜、可移动的杆。旗上标有洞序号码，能为远离果岭的选手指明方位。通常19号洞插黄旗，118洞插红旗。本次毕业设计的课题是体育项目的高尔夫球场虚拟仿真，根据需要实现球场的仿真系统来方便用户了解整个场地。
2虚拟仿真技术
虚拟仿真是一种高新技术。它又被称为“灵境技术”。它创建和体验虚拟世界。仿真技术模拟创建虚拟世界。给用户提供视觉上的模拟。让用户有身临其境的感觉。可以观察三维空间内的事物。虚拟现实技术有三个基本特征，即:ImmersionInteractionImagination(沉浸一交互一构思)[]。
虚拟技术是一种交互环境。是计算机仿真的重要分支。而且是计算机技术、计算机图形学、图形图像处理与生成技术、多媒体技术、显示技术等高新技术的综合运用。主要包括了仿真模型构造技术、动态场景仿真技术和实时场景生成技术[]。用户与虚拟环境中对象交互。达到相互影响的效果。从而产生真实体验和感受。
由于计算机图形学技术发展。仿真从最开始的数字仿真。发展成可视化仿真、多媒体仿真和虚拟现实仿真。虚拟现实技术是前沿技术。它已应用在虚拟现实、场馆仿真、城市规划等众多领域。在交互环境在使用中。用户“投入”到这个环境中。在虚拟环境中获得真实体验。虚拟现实技术的主要内容是。实时三维图形生成技术。多传感器交互技术。高分辨显示技术。在用户需求和技术的推动下。虚拟仿真已取得了一些成果。形成了一些有价值应用系统。
目录
目录 5
第1章 绪论 7
1.1 项目背景和研发意义 7
1.2虚拟仿真技术 8
1.3 项目任务 8
第2章 系统采用的开发工具和相关技术 10
2.1 VC++6.0概述 10
2.2 OpenGL概述 12
2.2.1 OpenGL的工作流程 13
2.2.2 OpenGL的基本操作 13
2.2.3 OpenGL双缓存机制 14
2.2.4 0penGL的数据类型 15
2.3 Windows环境下的OpenGL编程 15
2.3.1 Windows操作系统对OpenGL的支持 15
2.3.2 在MFC框架中进行OpenGL编程 16
2.4本章小结 19
第3章 系统的概要设计 20
3.1 虚拟仿真系统总体设计原则和基本组成 20
3.2 系统的数据结构 20
3.3 系统功能模块设计 22
3.4 本章小结 23
第4章 系统的详细设计 24
4.1 软件的使用界面 24
4.2 系统的场景管理和绘制 24
4.2.1 光照的设计 26
4.2.
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
2 颜色和材质的设计 27
4.2.3 雾化效果设计 28
4.3 系统基本功能的实现 29
4.3.1 模型导入 29
4.3.2 场景漫游 35
4.3.3 动态景观 37
4.3.4 场景变换 42
4.3.5人机交互 43
4.4本章小结 45
第5章 全文总结 46
5.1 调试中遇到的问题及解决方法 46
5.2 论文所完成的工作 46
5.3 还有待完善的工作 47
结束语 48
致谢 49
附录 50
参考文献 50
文献翻译 51
英文部分： 51
中文部分： 57
第1章 绪论
人们在长期的社会实践中。逐渐产生多种体育运动项目。随着社会和科学的进步。体育运动项目在不断地发展。然而在技术的发展中。人们研究突破数字交互方式。就是为了获取一种逼真的、多样化并且身临其境的人机交互环境。于是在技术的发展中。人们在研究一种突破纯数字化的交互方式，来获取一种生动形象、图文并茂、身临其境的人机交互环境。也正是由于在这种需求。虚拟仿真技术发展迅速。并且取得令人瞩目的成就。这是计算机发展上里程碑。而本文将主要介绍基于OpenGL的高尔夫球场的虚拟仿真。
1.1 项目背景和研发意义
随着生活质量的提高。人们越来越注重生活的品质。所以体育运动开始变成潮流。全民运动的时代已经到来了。人们增加了对运动的关注度，而且对体育的认识和热爱也有了很大的提高，对健身的兴趣也全面高涨。由于人们对体育运动兴趣的空前高涨，促使了更多的体育赛事的举行，这也是我们生活水平提高的体现，人们不单单满足于衣食住行，还有更高层次的追求。体育比赛的增加会让更多的人对体育项目有所了解，也会让更加多的人置身于这些运动中，可以提高全民的身体素质，现代社会由于科技发展的迅速，网络世界占用了我们大多数的时间，于是越来越少的人会走出家门，所以这些正好可以帮助大家走出家门，对我们的身心都有好处。本文主要介绍高尔夫这项运动以及场地。
高尔夫球是一种室外体育运动，由球员用不同的高尔夫球杆将高尔夫球打进果岭的洞内就算获胜。多数比赛有18洞，其中进洞杆数最少的为优胜者。因为高尔夫是一项高要求的绅士运动，所以其室外场地的标准就会很高，一般场地包括会馆、标准球场、练习场及一些附属设施，球场的主要规格有 9 洞和 18 洞等，需根据场地和球会要求决定。正规 18 洞球场划分为 18 个大小不一、形状各异的场地，每块场地均由发球台 、球道、果岭和球洞组成。标准球场的总长为 5943 ～ 6400m ，宽度不定，球场四周应有界线，关键地段设有界桩。障碍区是指球场中的沙坑、水塘、小溪等击球非常困难的区域，障碍区的设置，使得每个球洞的比赛都显得更富挑战性。球洞内设有一个供球落入的杯，杯的直径为11.43厘米，深10.16厘米。旗杆是指设置在球洞中心的带旗帜、可移动的杆。旗上标有洞序号码，能为远离果岭的选手指明方位。通常19号洞插黄旗，118洞插红旗。本次毕业设计的课题是体育项目的高尔夫球场虚拟仿真，根据需要实现球场的仿真系统来方便用户了解整个场地。
2虚拟仿真技术
虚拟仿真是一种高新技术。它又被称为“灵境技术”。它创建和体验虚拟世界。仿真技术模拟创建虚拟世界。给用户提供视觉上的模拟。让用户有身临其境的感觉。可以观察三维空间内的事物。虚拟现实技术有三个基本特征，即:ImmersionInteractionImagination(沉浸一交互一构思)[]。
虚拟技术是一种交互环境。是计算机仿真的重要分支。而且是计算机技术、计算机图形学、图形图像处理与生成技术、多媒体技术、显示技术等高新技术的综合运用。主要包括了仿真模型构造技术、动态场景仿真技术和实时场景生成技术[]。用户与虚拟环境中对象交互。达到相互影响的效果。从而产生真实体验和感受。
由于计算机图形学技术发展。仿真从最开始的数字仿真。发展成可视化仿真、多媒体仿真和虚拟现实仿真。虚拟现实技术是前沿技术。它已应用在虚拟现实、场馆仿真、城市规划等众多领域。在交互环境在使用中。用户“投入”到这个环境中。在虚拟环境中获得真实体验。虚拟现实技术的主要内容是。实时三维图形生成技术。多传感器交互技术。高分辨显示技术。在用户需求和技术的推动下。虚拟仿真已取得了一些成果。形成了一些有价值应用系统。
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