CAD應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)詳解：Visual C++與OpenGL綜合應(yīng)用

目 錄
第1章 三維CAD軟件的系統(tǒng)框架分析 1
1.1 關(guān)于微軟基礎(chǔ)類(lèi)MFC 1
1.2 MFC應(yīng)用程序的文檔/視圖結(jié)構(gòu) 2
1.2.1 文檔/視圖結(jié)構(gòu)概述 2
1.2.2 文檔與多個(gè)視圖的關(guān)聯(lián) 3
1.2.3 文檔模板及主要組成類(lèi) 4
1.3 實(shí)例分析：三維CAD模型瀏覽軟件STLViewer 7
1.4 STLViewer的程序框架 8
1.5 STLViewer中類(lèi)的層次設(shè)計(jì)及軟件模塊結(jié)構(gòu)劃分 15
1.6 建立和使用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) 16
1.6.1 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的基本概念 17
1.6.2 基于MFC的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù) 18
1.6.3 查看執(zhí)行程序EXE與DLL庫(kù)的層次關(guān)系 19
附：本章相關(guān)程序使用說(shuō)明 19
第2章 矢量計(jì)算工具與幾何計(jì)算類(lèi)庫(kù)設(shè)計(jì) 21
2.1 矢量運(yùn)算概述 21
2.1.1 點(diǎn) 21
2.1.2 矢量 22
2.1.3 齊次坐標(biāo)與齊次變換矩陣 25
2.2 設(shè)計(jì)點(diǎn)、矢量和齊次變換矩陣類(lèi) 26
2.2.1 點(diǎn)類(lèi)CPoint3D 27
2.2.2 矢量類(lèi)CVector3D 31
2.2.3 變換矩陣類(lèi)CMatrix3D 34
2.3 三維圖形的幾何變換 38
2.3.1 三維齊次變換矩陣 38
2.3.2 平移變換 38
2.3.3 旋轉(zhuǎn)變換/繞空間任意軸的旋轉(zhuǎn)變換函數(shù)的實(shí)現(xiàn) 39
2.3.4 幾何縮放 42
2.3.5 對(duì)稱(chēng)變換/沿空間任意平面的對(duì)稱(chēng)變換函數(shù)的實(shí)現(xiàn) 43
2.4 矢量計(jì)算及其工具函數(shù)集設(shè)計(jì) 44
2.4.1 判斷兩個(gè)空間矢量是否平行 45
2.4.2 計(jì)算兩個(gè)矢量的夾角 46
2.4.3 計(jì)算三角面片的面積 46
2.4.4 正交投影及點(diǎn)到直線之間的距離計(jì)算 47
2.4.5 直線求交 48
2.4.6 創(chuàng)建過(guò)平面三個(gè)點(diǎn)的圓 49
2.5 設(shè)計(jì)幾何基本工具庫(kù)GeomCalc.dll 51
2.5.1 GeomCalc.dll中的輸出類(lèi)與輸出函數(shù) 51
2.5.2 創(chuàng)建幾何基本工具庫(kù)GeomCalc.dll的步驟 53
2.5.3 使用GeomCalc.dll 54
2.6 有關(guān)源程序代碼 55
2.6.1 文件CadBase.h 55
2.6.2 文件CadBase.cpp 64
2.6.3 文件CadBase1.cpp 91
附：本章相關(guān)程序及使用說(shuō)明 96
第3章 創(chuàng)建基于MFC的OpenGL Windows程序 97
3.1 OpenGL概述 97
3.2 在Windows環(huán)境下使用OpenGL 99
3.2.1 OpenGL的函數(shù)庫(kù) 99
3.2.2 獲取與安裝OpenGL 99
3.2.3 OpenGL與GDI 100
3.2.4 渲染場(chǎng)境 101
3.2.5 像素格式 103
3.3 OpenGL MFC應(yīng)用程序創(chuàng)建實(shí)例 108
3.3.1 創(chuàng)建一個(gè)應(yīng)用程序框架 109
3.3.2 修改視類(lèi)CGLView 111
3.3.3 使用OpenGL的雙緩存技術(shù)為應(yīng)用程序增加動(dòng)畫(huà)效果 119
3.4 程序清單 120
3.4.1 文件GLView.h 120
3.4.2 文件GLView.cpp 122
附：本章相關(guān)程序使用說(shuō)明 129
第4章 設(shè)計(jì)封裝OpenGL功能的C++類(lèi) 130
4.1 封裝OpenGL的C++類(lèi)的設(shè)計(jì) 130
4.2 照相機(jī)類(lèi)GCamera的設(shè)計(jì) 131
4.2.1 視點(diǎn)坐標(biāo)系和視圖變換 132
4.2.2 投影變換與視景體 134
4.2.3 視口變換 135
4.2.4 設(shè)計(jì)照相機(jī)類(lèi)GCamera 138
4.3 類(lèi)COpenGLDC 141
4.4 修改類(lèi)CGLView 146
4.5 運(yùn)行應(yīng)用程序 150
4.6 源程序清單 150
4.6.1 類(lèi)GCamera的聲明代碼 151
4.6.2 類(lèi)GCamera的實(shí)現(xiàn)代碼 152
4.6.3 類(lèi)COpenGLDC的聲明代碼 154
4.6.4 類(lèi)COpenGLDC的實(shí)現(xiàn)代碼 155
4.6.5 類(lèi)CGLView的聲明代碼 158
4.6.6 類(lèi)CGLView的實(shí)現(xiàn)代碼 159
附：本章相關(guān)程序使用說(shuō)明 162
第5章 設(shè)計(jì)基于OpenGL的CAD圖形工具庫(kù) 163
5.1 創(chuàng)建動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)glContext.dll 163
5.2 照相機(jī)類(lèi)GCamera的功能增強(qiáng) 164
5.2.1 選擇典型的觀察視圖 166
5.2.2 景物平移 170
5.2.3 景物縮放 171
5.2.4 使用OpenGL的選擇模式 172
5.3 模型真實(shí)感渲染與OpenGL光照設(shè)置 173
5.3.1 光照的組成 174
5.3.2 定義OpenGL的光源 174
5.3.3 物體材質(zhì) 176
5.3.4 單面光照與雙面光照 177
5.4 類(lèi)COpenGLDC功能的增強(qiáng) 178
5.4.1 實(shí)現(xiàn)和Windows窗口的關(guān)聯(lián) 182
5.4.2 有關(guān)光源的操作 182
5.4.3 有關(guān)顏色的操作 185
5.4.4 圖形繪制函數(shù) 191
5.4.5 選擇模式 197
5.5 增加類(lèi)CGLView中的功能 198
5.6 glContext類(lèi)的輸出和調(diào)用 202
5.7 源程序清單 202
5.7.1 文件Camera.h（類(lèi)GCamera） 202
5.7.2 文件Camera.cpp（類(lèi)GCamera） 204
5.7.3 文件OpenGLDC.h（類(lèi)COpenGLDC、CGLView） 210
5.7.4 文件OpenGLDC.cpp（類(lèi)OpenGLDC） 214
5.7.5 文件 GLView.cpp（類(lèi)CGLView） 225
附：本章相關(guān)程序使用說(shuō)明 228
第6章 設(shè)計(jì)幾何內(nèi)核模塊 229
6.1 CAD實(shí)體模型的常用表示方法 230
6.1.1 邊界表示法與體素構(gòu)造法簡(jiǎn)介 230
6.1.2 多邊形網(wǎng)格實(shí)體建模的概念 231
6.1.3 立體光造型（STL）文件格式 233
6.2 幾何對(duì)象類(lèi)的設(shè)計(jì) 235
6.2.1 類(lèi)的層次設(shè)計(jì) 235
6.2.2 幾何對(duì)象基本類(lèi)CEntity 238
6.2.3 三角形面片對(duì)象類(lèi)CTriChip 241
6.2.4 STL幾何模型類(lèi)CSTLModel 243
6.2.5 高級(jí)幾何模型類(lèi)CPart 247
6.3 串行化（Serialize）實(shí)現(xiàn)文檔存取功能 250
6.3.1 為什么要使用串行化 250
6.3.2 CArchive類(lèi) 251
6.3.3 串行化類(lèi)的設(shè)計(jì)步驟 252
6.3.4 CObArray的Serialize()函數(shù) 253
6.3.5 應(yīng)用程序的文檔串行化實(shí)例剖析 253
6.4 利用多態(tài)性實(shí)現(xiàn)CAD模型的繪制 256
6.4.1 虛擬函數(shù)與多態(tài)性 256
6.4.2 利用多態(tài)性統(tǒng)一CAD元素的繪制接口 258
6.4.3 純虛擬函數(shù) 259
6.4.4 實(shí)現(xiàn)CPart模型的OpenGL顯示 260
6.5 建立幾何內(nèi)核庫(kù)GeomKernel.dll 262
6.6 程序清單 263
6.6.1 文件Entity.h 263
6.6.2 文件Entity.cpp 267
附：本章相關(guān)程序使用說(shuō)明 276
第7章 CAD應(yīng)用程序的模塊化實(shí)現(xiàn) 277
7.1 網(wǎng)格模型可視化程序STLViewer的解決方案 278
7.1.1 網(wǎng)格模型可視化程序STLViewer的模塊結(jié)構(gòu) 278
7.1.2 創(chuàng)建應(yīng)用程序的解決方案 278
7.1.3 為解決方案配置目錄與路徑 280
7.2 設(shè)計(jì)應(yīng)用程序框架 283
7.2.1 增加界面資源 283
7.2.2 修改框架類(lèi)CMainFrame 284
7.2.3 修改文檔類(lèi)CSTLViewerDoc 286
7.2.4 修改視圖類(lèi)CSTLViewerView 287
7.3 運(yùn)行STLViewer.exe 293
7.3.1 輸入STL模型 293
7.3.2 存儲(chǔ)STLViewer自己的文檔（*.mdl） 293
7.3.3 模型顯示縮放 294
7.3.4 使用鍵盤(pán)平移場(chǎng)景 294
7.3.5 模型視圖切換 294
7.3.6 模型著色模式切換 294
7.4 源程序清單 295
7.4.1 文件MainFrm.h 295
7.4.2 文件MainFrm.cpp 296
7.4.3 文件STLViewerDoc.h 299
7.4.4 文件STLViewerDoc.cpp 300
7.4.5 文件STLViewerView.h 302
7.4.6 文件STLViewerView.cpp 304
附：本章相關(guān)程序使用說(shuō)明 309
第8章 曲線和曲面的OpenGL繪制及類(lèi)設(shè)計(jì) 310
8.1 關(guān)于曲面造型技術(shù) 310
8.2曲線和曲面的參數(shù)表示 312
8.2.1 曲線的非參數(shù)表示 312
8.2.2 曲線的參數(shù)表示 312
8.2.3 插值與逼近 313
8.3 曲線的樣條描述 314
8.3.1 參數(shù)樣條曲線的基本概念 314
8.3.2 Bezier曲線、曲面的數(shù)學(xué)表示 315
8.3.3 使用OpenGL繪制Bezier曲線 316
8.3.4 使用OpenGL繪制Bezier曲面 319
8.3.5 NURBS曲線的數(shù)學(xué)表示 321
8.3.6 使用OpenGL繪制NURBS曲線 322
8.3.7 使用OpenGL繪制NURBS曲面 326
8.4 在應(yīng)用程序中集成曲線和曲面功能 330
8.4.1 添加Bezier曲線功能 330
8.4.2 添加Bezier曲面功能 336
8.