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基于 OpenGL ES的齿轮
参数化建模及其移动端可视化研究
张海林邹欣孙津原
(贵州大学机械工程学院，责州贵阳550025)
应用研究
摘要:构建基于OpenGLES的渐开线固柱齿轮模型.解决在移动设备上参数化生成新开线图柱查轮模型图难和渐开线柱齿轮模型在移动端可视化流程等问题。分析渐开线圈柱齿轮形成原理，根据移动设备图形渡染库OpenGLES渣染方式确定渐开线圆柱畜轮建模数据的方法进行研究。总结出新开线图柱齿轮的参数化建模关健技术和移动端可视化流程，以Unitv3D为开发环境,制作出在移动设备上展示渐开线圆柱声轮的应用程序(APP)。验证了基于OpenGLES的新开线图柱齿轮参数化建模在移动设备上的优越性,为构建其它机械构件模型提供了方法，同时探索了机械要知识在移动设备上的传格
关键词:OpenGLES；渐开线圆柱齿轮；参数化建模；移动端可视化
中图分类号:TH132.41
文献标识码：A
机械类基础课中有很多抽象的原理知识不易被学生接收，又不能随意删减，然而在真实的情录景中讲述就能轻松释义"。虚拟模型库因其三维模型造型逼真、控制灵活而在教学中起到了一定的作用2。但是，已开发的虚拟模型库都是基于PC平台开发的，而由于PC平台的在便携性方面的限制，使得虚拟模型库的应用也受到了极大的限制，手持移动设备的出现，为解除这种束缚提供了条件，该类设备最重要的属性即是其便携性，而且随着硬件水平的不断提高，运行平台的实用性也日益增强，现在越来越多的应用程序(APP)在移动设备平台上得以实施。若采用在工程软件中建渐开线圆柱齿轮模型，再把这些模型加载到APP中，会导致APP的安装包过大，并且由于齿轮的参数不同，要把所有的新开线圆柱齿轮显示在手持移动设
备上，需要建几百
个齿轮。本论文以渐开线圆柱齿轮形成原理为基
础，以移动设备的图形道染库OpenGLES为工具进行研究，得出渐开线圆柱齿轮建模关键技术.该技术可应用到各种开发环境中。总结出移动端可视化流程，采用参数化设计的方法制作出可以在手持移动设备上使用的APP。参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同的数
文章编号：1007-9416(2017)03-0077-05
值，即可得到不同大小和形状的零件模型参数化设计大大减少了重复设计量，缩短了设计周期和提高了设计效率，使机械类构件完美的呈现在移动设备上。
1齿轮参数化建模关键技术及过程
1.1OpenGLES绘图原理
OpenGLES是一个跨平台的图形库，是专门为嵌人式系统(如 Android系统、IOS系统等)而设计的.提供了功能完善的2D和3D 图形应用程序接口API,创造了软件与图形间加速灵活强大的底层交互接口S。OpenGLES2.0及更高版本的谊染管线可编程，其绘图原理如图1所示。
OpenGLES中支持的绘制方式大致分3类，包括点、线段、三角形，每类中包括一种或多种具体的绘制方式(6)，本论文采用 GLTRIANGLES,此方式是三角形类之一,其将传人染管线的一系列顶点按照顺序每3个组织成一个三角形进行绘制。如图2所示，所绘矩形由三角形VV.V,V,V,V.而得,其中顶点V,V,以及顶点 V、V,位置相同。
装配（三角形、线段、
点）
基本处理
AP
收稿日期：2017-03-06
顶点缓冲对象
预点差色器
深度测试薄板测试
片元看色器
图元装配
光栅化
截剪测试
88888888888888888888888
颜色缓冲混合
图1OpenGLES绘图原理
抖动
顿缓冲
基金项目：贵州大学研究生创新基金资助(研理工2016033);责州省科学技术基金项目(黔科合」字[2014|2057号) 作者简介：张海林(1988—).男，河北承德人,硕士研究生，主要研究方向信息与交互设计。E-mail:992123346@qq-com 万方数据