摘 要在长期的社会实践中逐渐产生和形成了多种体育运动项目，足球运动便是其中非常受欢迎的体育项目之一。近年来，三维虚拟仿真技术飞速发展，在国防、计算机游戏等各方面得到了广泛应用。本文在体育项目的大背景下，将虚拟现实技术与足球运动相结合，为推广足球运动提供了一个良好的方式。本系统以Visual C++为开发平台，结合OpenGL图形库，实现对足球场的虚拟仿真。系统主要实现了足球场模型的展示，并且提供了一定的人机交互功能，因而能够通过键盘鼠标等交互设备更好地控制足球场场景的展示。此外系统还使用了粒子系统，实现了雨、雪天气的变化。足球场虚拟仿真系统能够给用户展示逼真的足球场模型，让用户能够随时随地地了解足球场以及足球运动，不受场地和环境的限制，让人们更多的了解和参与到足球运动中来。
目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 5
1.1 体育比赛及足球运动概述 5
1.2虚拟现实技术的发展 5
1.3课题研究内容 6
第二章 系统开发工具选择及相关技术 8
2.1系统的开发环境 8
2.2 Visual C++简介 8
2.3 MFC简介 8
2.4 OpenGL相关技术介绍 8
2.4.1 OpenGL简介 8
2.4.2 OpenGL的工作流程 9
第三章 足球场虚拟仿真系统的概要设计 10
3.1设计思路 10
3.2虚拟仿真系统的总体框架 10
3.3模块调用关系 11
第四章 足球场虚拟仿真系统的详细设计 13
4.1 BMP加载模块 13
4.1.1算法思路 13
4.1.2主要代码 14
4.2模型导入模块 15
4.2.1算法思路 15
4.2.2主要代码 20
4.3模型显示模块 21
4.3.1算法思路 22
4.3.2主要代码 23
4.3.3界面效果 25
4.4特殊效果模
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
块 26
4.4.1算法思路 26
4.4.2主要代码 28
4.4.3界面效果 29
4.5场景管理模块 32
4.5.1算法思路 32
4.5.2主要代码 33
4.5.3界面效果 33
4.6人机交互模块 34
4.6.1算法思路 34
4.6.2界面效果 35
第五章 遇到的问题及解决办法 37
5.1模型导入 37
5.2 3ds文件读取 38
第六章 总结与展望 39
第七章 致谢 41
参考文献 42
第一章 绪论
本章主要介绍体育项目的足球场虚拟仿真项目的背景，对体育项目和足球运动做简要介绍，对虚拟仿真技术的发展和现状做阐述，同时说明了本项目的研究内容以及所完成的工作。
1.1 体育比赛及足球运动概述
体育运动是人们在长期的社会实践中逐渐产生和形成的一种文化，交织在人类复杂的社会文化中，推着社会积极健康地向前发展。体育运动的益处很多，可以锻炼人们的意志，可以增强人们的体质，可以陶冶人们的情操。然而在科技和信息化迅速发展的今天，人们的体力劳动逐渐被脑力劳动所代替，人们日常生活中的体力活动大幅度减少和日益增大的工作压力，给人们的健康带来了诸多不利的影响。因此体育运动需要得到更多的重视和推广。
足球运动，是众多体育运动中非常受欢迎的运动之一，有“世界第一运动”的美誉。标准的足球比赛由两队各派10名球员与1名守门员，共11人，在长方形的草地球场上对抗、进攻。足球比赛场地必须是长方形，长度90—120米，宽度45—90米，场地上有白色的线标识划分不同的区域。场地上有两条较长的边界线叫边线，两条较短的线叫球门线，在足球场中间还有一条中线将足球场地划分为两分半场。此外还有以在场地中线的中点为圆心的一个圆形。足球运动是对抗性极强的体育运动，体育场地大，参赛人员多，而且足球技术、战术复杂，这使得足球不易于教学和学习。虚拟现实技术的完善和发展给足球的教学提供了一个很好的辅助方法。通过虚拟仿真技术虚拟足球运动场地、足球动作分析以至于战略战术，来辅助教学和训练，从而提高运动员的竞技水平，提高运动成绩，或者帮助人们更好的学习和参与到足球运动中来。本文从国家提倡参与足球运动的大背景出发，着眼于足球场馆的建设，结合虚拟仿真技术，着重研究基于OpenGL的足球场的虚拟仿真。
1.2虚拟现实技术的发展
虚拟现实技术是上世纪九十年代时快速发展起来的一种技术。它利用计算机设计并生成逼真的三维虚拟现实世界，从听觉、视觉、触觉等多种感觉器官为用户提供身临其境的感觉，并且提供用户与虚拟世界的一切进行交互的方法。虚拟现实技术是一门综合性学科，包含了非常多研究内容和关键技术，其中涉及到计算机图形学、网络技术、多媒体技术、人工智能技术等。因此，虚拟现实技术是如今计算机科学学科的一个重大的研究热点，如果将虚拟现实技术引入“数字化科技场馆”的研究中，必为场馆的规划和设计提供了一种全新的和更加便利的手段。
场馆的虚拟仿真是虚拟现实的一个方面。通过虚拟场馆，可以分析场馆的路线是否能够避免拥挤，设施是否能够避免损坏等问题，得到场馆建设的可行性分析。一个良好的三维虚拟场景不仅仅只是单纯的场景绘制，应该是一个能让人以自然的视、听、触等功能感觉到的三维空间环境，并能够很好地反映各种态势信息。因此，在虚拟仿真主要场地外，应该从实际情况出发，充分考虑现实中可能发生的偶然和必然事件，例如突发事件、天气变化等，进行事件的虚拟仿真，利用个人计算机,通过键盘、鼠标等基本外部设备在虚拟场景中进行实时交互。因此,虚拟科技场馆漫游具有巨大的应用前景，极具有研究价值。
1.3课题研究内容
本课题从体育运动的大背景出发，着眼于足球场馆的建设，结合虚拟仿真技术，着重研究基于OpenGL的足球场的虚拟仿真。课题主要涉猎了场景模型导入技术、场景数据组织结构、粒子系统等技术。经过深入学习与研究,对于场景虚拟仿真技术的发展和内容有了全面地认识和理解,并以Visual C++为来发平台，结合OpenGL提供的3D图形与建模库，设计和实现了一个足球场的虚拟仿真。论文的主要研究内容如下:
(1)场馆虚拟仿真技术的基础和核心是虚拟场景的构造,因此场馆模型的导入时整个项目完成的基础和重中之重。目前通常导入OpenGL的模型是3ds格式，通过读取3ds文件的几何信息和材质信息，重构模型，完成足球场地的展示。但是由于3ds文件相对较小，对于一些下载下来过大的MAX模型，有可能导致原本模型出错，因此在模型的选择时需要注意。
(2)对于一个完善的足球场虚拟仿真系统,仅有足球场模型是远远不够的。考虑到天气的变化，项目增加了雨、雪等不同天气状态下的场景，因此也就涉及到了粒子系统。粒子系统是计算机图形学中模拟一些特定的模糊现象的技术，比如火、烟、、云、雾、雪、尘、爆炸、水流、流星等，给用户提供视觉、听觉、触觉上的逼真感受。

原文链接：http://www.jxszl.com/dzxx/dzkxyjs/48178.html