Дипломная (вкр): Реалізація 3-D графіки на OpenGL

Реалізація 3-D графіки на OpenGL

ЗМІСТ

ВСТУП

СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ

АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА

. ТРИВИМІРНА ГРАФІКА

. ТРИВИМІРНЕ МОДЕЛЮВАННЯВ BORLANDC++ З ЗАСТОСУВАННЯМ БІБЛІОТЕКИ OpenGL

2.1 Тривимірне моделювання

.3 Опис інтерфейсу мови програмування Borland C++

ПРОЕКТНА ЧАСТИНА

. ПЕРЕСУВАННЯ ЗОБРАЖЕНЬ У 3D

ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

ЧАСТИНА З ОХОРОНИ ПРАЦІ

4. Вступ

.1 Аналіз небезпечних і шкідливих факторів

4.2 Розробка заходів щодо зменшення впливу шкідливих факторів

4.3 Інструкція по охороні праці з експлуатації ЕОМ

ВИСНОВКИ

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ДОДАТКИ

ВСТУП

OpenGL - це “програмний інтерфейс для апаратури, яка створює графіку”. Цей інтерфейс зроблений у вигляді бібліотеки функцій (Open Graphic Library - OpenGL). Розробник - фірма Silicon Graphics.стала індустріальним стандартом, вона підтримується багатьма операційними системами для різноманітних апаратних платформ - від персональних комп'ютерів до надпотужних суперкомп'ютерів. Бібліотека OpenGL дозволяє досить просто створювати швидкодіючі графічні програми, які використовують апаратні можливості ЗD-акселераторів. Тому вона часто використовується розроблювачами комп'ютерних ігор (наприклад, Quake) та систем тривимірного моделювання. В операційній системі Windows бібліотека OpenGL (версії 1.1) підтримана, починаючи з Windows 95 версії OSR 2, - були додані відповідні модулі DLL, а також включені кілька функцій і структур даних у АРІ Win32.

Перша версія OpenGL побачила світ у 1992 році. Розширення OpenGL втілювалися у версіях 1.1-1.5. Зараз на порядку денному впровадження OpenGL версії 2. Ця версія буде забезпечувати використання усіх можливостей графічних процесорів, у тому числі повну підтримку шейдерів.

Розробка графічних програм OpenGL для середовища Windows подібна програмуванню графіки GDI функцій АРІ, що ми розглянули в главах 7-10. Однак є особливості, деякі з яких ми вивчимо. Для одержання докладніших відомостей можна порекомендувати такі літературні джерела, як довідники для систем програмування для АРІ Win32.

Швидкодія графічних програм, що використовують OpenGL, істотно залежить від відеоадаптера. Апаратна реалізація всіх базових функцій OpenGL - гарантія високої швидкодії. У даний час багато відеоадаптерів містять спеціальний графічний процесор (один чи декілька) для підтримки функції графіки. Крім того, що відеоадаптер повинен апаратно виконувати усі базові функції OpenGL (такі як перетворення координат, відсікання, вивід полігонів, розрахунок освітлення, накладення текстур), для досягнення високої швидкодії повинен бути встановлений спеціальний драйвер. Драйвери типу ICD (Installable Client Driver) забезпечують інтерфейс, що сприяє ефективному використанню апаратних можливостей відеоадаптера. Інший тип драйвера - MCD - встановлюється зазвичай тоді, коли не всі функції підтримані апаратно, в цьому випадку вони виконуються програмно центральним процесором, що істотно повільніше.

Тема диплому створення тривимірного зображення з використанням бібліотеки OpenGL в середовищі Borland C++

Метою дипломного проекту є створення тривимірного зображення за допомогою бібліотеки OpenGL в середовищі Borland C++

Актуальність полягає в тому, що в даний час деякі сторони сучасного життя неможливо уявити без застосування комп’ютерних технологій, у тому числі без комп’ютерної графіки.

Бібліотека OpenGL застосовуеться в основному для створення графіки різного виду в тому числі 3D графіки, яка дуже широко використовується у наш час.

Предметом дослідження є особливості моделювання 3D графіки за допомогою бібліотеки OpenGL в середовищі Borland C++

Задачі дипломного проекту:

Описати та розглянути можливості бібліотеки OpenGL

Створити програму, яка демонструватиме роботу OpenGL

Розрахувати витрати на дипломний проект

Описати правила безпеки на робочому місці

СПИСОК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ ТА СКОРОЧЕНЬ

API   - прикладни́й програ́мний інтерфейс      - динамічно приєднувана бібліотека         - користувацький інтерфейс - інсталяційний клієнтський драйвер

ЕОМ - Електронно-обчислювальна машина

ООП - Об’єктно орієнтоване програмування

ОС    - операційна система

ПК    - Персональний комп’ютер

ПП    - Програмний продукт

АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА

. ТРИВИМІРНА ГРАФІКА

Тривимірна графіка (3D, 3 Dimensions, укр. 3 виміри) - розділ комп'ютерної графіки, сукупність прийомів та інструментів (як програмних, так і апаратних), призначених для зображення об'ємних об'єктів. Найбільше застосовується для створення зображень на площині екрану або аркуша друкованої продукції в архітектурній візуалізації, кінематографі, телебаченні, комп'ютерних іграх, друкованій продукції, а також в науці та промисловості.

Тривимірне зображення на площині відрізняється від двовимірного тим, що включає побудову геометричної проекції тривимірної моделі(сцени) на площину (наприклад, екран комп'ютера) за допомогою спеціалізованих програм. При цьому модель може, як відповідати об'єктам з реального світу (автомобілі <#"869849.files/image001.jpg">

Рисунок 2.1- інтерфейс оболонки Borland C++

Рисунок 2.2- вікно ObjectTreeView (Дерево Об'єктів)

Трохи нижче знаходиться вікно Object Inspector (Вікно властивостей об'єктів). Це вікно розбите на дві вкладки Properties (Властивості) і Events (Події) рисунок 2.3.

Рисунок 2.3- Object Inspector

В центрі екрану спостерігаємо вікно стартової форми з ім'ям Form1, це і майбутні додаток для Windows! Це найголовніший компонент - фундамент, на якому ми будемо будувати нашу програму, використовуючи інші необхідні компоненти, рисунок 2.4.

Рисунок 2.4- Form1

Ну і, звичайно ж, в цьому будівництві ми неодмінно будемо займатися написанням програмного коду, який буде відповідати за логіку програми. Рядки нашої програми ми будемо розміщувати у вікні редагування програмного коду Unit1, яке можна викликати, наприклад, якщо двічі клацнути мишею по формі Form1. Це вікно має і більш коротку назву - редактор коду. При наборі тексту програми редактор коду автоматично виділяє ключові слова напівжирним шрифтом, а коментарі курсивом. Так з першого погляду буде виглядати потужна середовище програмування Borland C + + Builder, рисунок 2.5.

Рисунок 2.5 - Unit1

На рисунку 2.6 зображена головна панель на якій розташована велика кількість кнопок для більш зручного виконання роботи, а також головні пункти меню

Рисунок 2.6 - головна панель

ПРОЕКТНА ЧАСТИНА

3. Пересування зображень у 3D

В проектній частині диломного проекту темою якого є: «Реaлізація 3-D графіки на OpenGL» буде наведена послідовність виконання дій виконання проектної частини дипломного проекту, а саме - завантаження оболонки, підключення бібліотеки OpenGL, способи створення нового проекту, код програми та результати її виконання.

.        Після завантаження програми Borland C++ відкривається стартове вікно (рисунок 3.1)

Рисунок 3.1 - Стартове вікно програми Borland C++

2.      Для створення нового проекту потрібно здійснити команду File/ New/ Applicdtion (файл/ новий/ додаток), (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - Створення нового проекту

Також створити новий проект можна за допомогою стандартної панелі слід клацнути по кнопці  (New, новий) рисунок 3.3. У даному вікні в якості нового типу потрібно вибрати Application

Рисунок 3.3- вікно створення нової форми

.        В результаті відкривається вікно для тривимірного моделювання (рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 - Форма

.        Після чого нам потрібно буде двічі клацнути мишкою по вікні форми після чого ми перейдемо до вікна в якому будемо писати код програми( рисунок 3.5)

Рисунок 3.5 - вікно кода програми

5.      Програмний код програми створення 3D графіки наведено в додатку А.

.        Результати виконання програми (рисунок 3.6)

Рисунок 3.6 - Результати виконання

Рисунок 3.7 - Результати виконання

Рисунок 3.8 - Результати виконання

Рисунок 3.9 - Результати виконання

ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

тривимірний графіка програма opengl

Для розрахунку витрат на виконання проекту дипломної роботи, потрібно всі явні витрати в кошториси.

Таблиця 1 - Кошторис витрат на сировину та матеріали

Таблиця 2 - Кошторис використання обладнання

Таблиця 3 - Норми та розцінки для розрахунку накладних витрат та заробітної плати

Згідно даних кошторисів розрахуємо собівартість виробу:

Сб = А+Вмат+ЗП+НВ

Де - А амортизація основних фондів

Вмат - витрати на сировину

ЗП - заробітна плата на виконання виробу

НВ - накладні витрати

а) Розрахуємо амортизацію на виконання виробу:

А = (ПВ×100)÷(ПВ×t) =(600×100)÷(600×3) = 33 грн.

Де ПВ - первісна вартість основного фонду.

t - Строк експлуатації.

б)Розрахуємо заробітну плату на виконання виробу:

ЗП = t х Т

ЗП = 5x 14.8 = 74 грн.

де t - кількість годин виконання програми

Т - розцінка на заробітну плату на виконання виробу:

ЗП = 74 грн.

в) Витрати на сировину для виконання виробу з підсумком таблиці 1.

Вмат = 1501 грн

г)Розрахуємо накладні витрати.

НВ = Вчист+Вел+Воп

НВ = 0.02 +0.65+16= 16,67 грн.

Де Вчис - вартість на утримання виробничого місця в чистоті

Вел - вартість використання електроенергії

Воп - вартість опалення

Розрахуємо витрати на утримання робочого місця в чистоті:

Вчист = Нвчист х Нпр х t

Вчист = 0,02 х 4,5 х 5 = 0.45 грн.

Де Вчист - вартість утримання робочого місця в чистоті

Нвчист - норма витрат на чистоту

Нпр - норма площі приміщення для виконання роботи

Вчист = 0.45 грн.

розрахуємо витрати на опалення:

Вопал = Нопал х Vпр х t

Вопал = 16 х11.25 х 0.0069 =1.242 грн.

Де Вопал - витрати на опалення

Vпр - об’єм приміщення

Т - час для опалення

Обєм приміщення знаходимо за формулою:

Vпр = Нпр х h

Vпр = 4.5 x 2.5 = 11.25 грн.

Де h - висота виробничого приміщення

         Розрахуємо витрати на електроенергію

Вел = Цел х Wел

Вел = 0,65 х 0.27 = 0.1755 грн.

Де Цел - вартість 1 кВт - електроенергії

Wел = Wосв+Wсил.е

Wел = 0,45 х 0,6 = 0,27 грн.

Де Wосв - витрати електроенергії на освітлення

Wсил.е - витрати солової електроенергії

Wосв = Носв х Нпр х t

Wосв = 0,02 х 4,5 х 5 = 0.45 грн

Де Носв - норма витрат на освітлення

Розрахуємо витрати силової електроенергії

Wсил.е = Побл х tмаш

Wсил.е = 0,3 х 2 = 0,6 грн.

Де Побл - потужність машини

Tмаш - час роботи машини

Отже знаходимо собівартість виробу:

Сб = А+Вмат+ЗП+НВ

Сб = 33 + 1501+74+1.8675 = 1624,67 грн.

Розрахунок ціни дипломної роботи:

Складання ціни виробу

Р=СБ+АВ+ВЗ+П

Де: Р-ціна послуги

ВЗ-витрати на збут

П-прибуток

АВ-адміністративні витрати

Розрахунок витрат на збут

Витрати на збут це додаткові витрати на заходи щоб реалізувати продукію, а саме рекламно-інформаційні заходи, додаткові витрати на транспортування програми до місця реалізації і знаходиться за формулою:

ВЗ = (Вмат × Нзв) ÷ 100

ВЗ = (1501 × 2%) ÷ 100 = 0,30

Де Вмат - витрати на сировину

Нзв - коефіцієнт витрат на збут, становить 2%

ВЗ =  грн

Розрахунок адміністративних витрат

Адміністративні витрати це витрати на забезпечення управління процесами виробництва, що йде за заробітну пату менеджера і різні управлінські заходи:

AB = (ЗП × Нав) ÷ 100

AB = (74 × 10%) ÷ 100 = 7,4

Де ЗП-витрати на заробітну плату

Нав-коефіцієнт адміністративних витрат, складає 10%

АВ = 7.4 грн

Розрахунок прибутку

Прибуток це сума коштів, що отримує фірма понад понесені витрати підприємства, він є основним показником ефективності діяльності підприємство і конкурентоздатності підприємства на ринку, визначається за формулою:

П = (СБ + АВ + ЗВ) ÷ 100 × х%

П = (1624,67 + 7,4 + 0,30) ÷ 100 × 25% = 4,08 грн

Отже, ціна становить:

Р=+=1632,37

Розрахунок реалізаційної ціни виробу

Також потрібно розрахувати реалізаційну ціну, що має включати податок на додану вартість, який наповняє бюджет країни:

Рреал=Р+ПДВ

Рреал=1632,37+326,47=1958,84