Построение реалистических изображений поверхности океана с 3-х мерной лодки которая плавает (стр. 5 из 6)

В качестве среды разработки была выбрана MicrosoftVisualStudio 6.0:

· Для этой среды есть специальный компилятор фирмы Intel, который поддерживает очень мощную оптимизацию программы для процессоров вплоть до Pentium 4, что позволило резко повысить быстродействие программы.

· При разработке программы использовались библиотеки классов MFC (MicrosoftFoundationClasses), поставляемые вместе со средой разработки, которые позволяют существенно упростить разработку интерфейса программы по сравнению с использованием стандартных функций WindowsAPI.

· Данная среда обладает удобным редактором кода и отладчиком, предоставляющими большое количество функций, необходимых для эффективного написания исходного кода и локализации и устранения ошибок в программе.

3.2 Структура классов программы

В силу того, что при написании программы использовалась технология объектно-ориентированного программирования, особое внимание при рассмотрении ее структуры должно быть уделено структуре ее классов.

Условно все классы, присутствующие в программе, можно разделить на несколько частей по выполняемым функциям:

· Математические абстракции

· Вспомогательные классы свойств трехмерных объектов

· Базовые трехмерные объекты

· Источник света

· Сцена

· Алгоритмы визуализации

· Интерфейс пользователя

3.2.1 Математические абстракции

Математические абстракции в программе представлены тремя классами:

1. CVector – трехмерный вектор и операции над ним. Реализованы операции умножения на вектор, умножения на матрицу, умножения и деления на число, нахождение скалярного и векторного произведения, нормализации, определение длины. Некоторые операции продублированы операторами для удобства записи, а также введены операторы действий, совмещенных с присваиванием.

2. CMatrix – двумерная матрица 4х4, используемая в программе для задания трехмерных преобразований. Среди реализованных операций: умножение и деление на число, умножение на вектор и на другую матрицу, нахождение обратной и транспонированной матрицы. В класс матрицы включены статические методы, возвращающие матрицы преобразований: поворота, сдвига и масштабирования.

3. CRay – трехмерный луч, задающийся двумя трехмерными векторами: точкой испускания и направлением. Помимо стандартных методов-аксессоров обладает методом сдвига на заданную величину в направлении своего хода, что активно применяется в ходе выполнения алгоритма обратной трассировки лучей.

3.2.2 Вспомогательные классы свойств трехмерных объектов

Одним из основных классов, задающих внешний вид трехмерного объекта, является класс CSurface, среди атрибутов которого присутствуют следующие величины:

· Коэффициент фоновой освещенности

· Коэффициент диффузного отражения

· Коэффициент зеркального отражения

· Коэффициент Фонга (характеризует пространственное распределение зеркально отраженного света)

· Коэффициент прозрачности

· Коэффициент преломления

· Коэффициент отражения

· Коэффициент затухания

· Цвет поверхности

· Нормаль к поверхности (устанавливается после нахождения очередного пересечения).

Еще одной немаловажной визуальной характеристикой объекта является его текстура и фактура. И то, и другое реализуется с использованием одни и тех же классов, составляющих следующую иерархию: