OpenGL kullanılarak bir sanal gerçeklik uygulaması

Abstract

ÖZET OpenGL Kullanılarak bir Sanal Gerçeklik Uygulaması Sanal gerçeklik, depreme dayanıklı binaların modellemesinden otomobil ergonomisi nin değerlendirilmesine veya nükleer bir reaktör çekirdeğinin güvenle incelenmesine kadar değişik alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır; nesnelerin gerçek-hayattaki davranışlarını tamamıyla sanal bir ortamda simüle ettiği için, sanal gerçeklik (VR) yardımıyla, bütün denemeler daha ucuz ve güvenli bir şekilde yapılabilir. Güçlü donanım ve yazılım kaynaklarının çıkışıyla, VR'nin kullanımı giderek yaygınlaşmaktadır. Manzaraların gerçek-zamanda görüntülenebilmesine imkan veren gerçekten güçlü işlemcilerin yanında, aslında bugün bile VR dünyalar oluşturmak için gerekli yazılım araçlarına sahibiz; OpenGL, etkileşimli 3D bir uygulama geliştirmek için gerekli fonksiyonlara sahip böyle bir grafik kütüphanesidir; taşınabilir, güçlü, üst-uç grafikleri, bu APFı (Uygu lama Programlama Arabirimi) diğerlerinden üstün kılmış, ve gelişmiş CAD uygulamaları için en çok tercih edilen kütüphane yapmıştır. Bu tezde, bir DXF dosyada tanımlı manzara içinde gezinebilmeye izin veren, donanımdan bağımsız, etkileşimli bir 3D uygulama geliştirilmiştir. OpenGL gibi, DXF de, taşınabilir bir nesne veritabanı formatıdır ve CAD programlan arasındaki veri alışverişini mümkün kılar. Programdaki genelleştirilmiş algoritmalar sayesinde, kullanıcı herhangi bir DXF dosyayı açabilmekte ve veritabanında tanımlı manzara içinde gezinebilmektedir. Bu sürüm, ilave herhangi bir araca gerek olmaksızın Windows 95/NT altında çalışabilmesine rağmen, taşınabilirlik, geliştirme aşamasında, -OpenGL ve DXF'i kullanmaya yönelten- önemli bir faktör olduğu için, az bir gayretle diğer platformlara taşınabilir. Bu çalışmada diğer 3D APFlar da incelenmiş ve karşılaştırılmış, ama asıl ilgilenilen konu OpenGL ve onun efektif kullanımı olmuştur. Program Windows 95 altında VC++ kullanılarak geliştirilmiş ve değişik sistemlerde test edilmiştir. Anahtar kelimeler: sanal gerçeklik, 3D grafik kütüphaneleri, OpenGL. vn

SUMMARY A Virtual Reality Application by Using OpenGL Virtual Reality has been widely used in a number of areas from modelling earthquake resistant buildings to evaluating the ergonomics of a car, and examining the core of a nu clear reactor safely. Since it simulates the real-world behaviour of the objects in a comp letely virtual environment, with the help of virtual reality (VR), many experiments can be done in a cheaper and safer way. The use of VR has become more and more widespread with the advent of more powerful hardware and software resources. Besides the really powerful processors that makes possible the displaying of a scene in real-time, today we also have the necessary software tools to build the VR worlds; OpenGL is one such hardware-independent graphics library, which provides the required functions for developing an interactive 3D application. Its portable, powerful and high-end graphics have made this API (Application Programming Interface) superior to others, and the preferred library for most advanced CAD applications. In this thesis, a hardware-independent interactive 3D application had been developed, which allows the user to walk through a scene defined in a DXF file. DXF (Drawing Inter change File Format) is a portable object database format and allows the exchange of data between CAD programs. Due to the generalised nature of algorithms, the user can open any DXF file and walk through the scene defined in the database. Though this version runs under Windows 95/NT without any additional tools, the program can be ported to other platforms with little effort, since portability has been a primary goal in the development of this virtual reality application. (For this reason OpenGL and DXF were choosen). Other 3D APIs are examined and compared in this study as well, but the main em phasis is on OpenGL and its effective use. The program has been developed using VC++ under Windows 95 and tested on various systems. Key Words: virtual reality, 3D graphics libraries, OpenGL. vm