[Open,Inventor在VS2005中的环境搭建与开发研究]VS项目搭建

　　摘要：Open Inventor(OVI)是基于OpenGL的面向对象的开发三维图形软件开发包，可以用它快速、简洁地开发出各种类型的交互式三维图形软件。首先介绍了OVI的体系结构，然后详细研究、讨论了使用OVI开发程序的步骤以及在VS2005下开发OVI程序的环境搭建步骤，最后以一个简单程序说明使用OVI开发交互式三维图形软件的简单、快捷，并证明在VS2005下搭建OVI开发环境的正确性。
　　关键词：交互式三维图形软件；OVI；OpenGL；VS2005
　　中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)21-5187-05
　　Open Inventor to Build Research and Development Environment in VS2005
　　ZHAO Yun
　　(Chongqing Normal University, Information and Technology Center, Chongqing 40047,China)
　　Abstract:This paper introduces Open Inventor’s architecture. Researches the steps of program based on OVI and construction of program environment in VS2005.Developes a program based on OVI to prove the OVI’s strong point in developing interactive 3D graphics pro? grams.
　　Key words: interactive 3D graphics software;OVI;OpenGL;VS2005
　　节点工具包是一些按照某种规则组合在一起的节点集。它有助于创建协调一致的场景数据。
　　操作器是一种特殊类型的节点，可以响应用户产生的事件，比如用户可以在屏幕上通过鼠标直接操作它。通常，操作器带有外观形状，而且都提供了将事件转换进数据库中的方法。操作器为应用程序提供了一种与3D物体间直接进行交互作用的简便方法。
　　OVI还可以通过内建的3D交换文件格式，在应用程序之间进行数据交换。操作3D应用程序的用户可以通过剪切、粘贴场景中的3D对象，与桌面上的其它程序共享这些对象数据。
　　2.1 Open Inventor程序的开发思想
　　OVI为程序员提供了类似MFC类库的框架，而不像OpenGL直接调用API的方式进行3D应用程序开发。OVI包括许多节点组件，程序员在不同类型的节点中设置3D物体、表面材质、形状描述、几何变换、灯光或照相机等信息，然后将这些节点作为“积木块”，在程序中有机地组织起来，就可高效地开发出可交互的3D程序。而大量的程序初始化、3D图像绘制、3D图形渲染、消息处理、与用户交互等复杂的工作对于程序员来说都是透明的，由OVI的底层机制自动完成。
　　2.2 Open Inventor程序的开发步骤
　　通常情况，在VS2005中开发OVI步骤主要包括四个步骤：
　　步骤一初始化窗口和视口：
　　一个3D图形要显示，必须依赖于窗口。通常程序员需要初始化一个系统窗口，并在该系统窗口中初始化视口，以便图像在该视口中显示。这里的视口可以使用渲染场景的窗口类SoWinRenderArea(渲染区)，也可以使用观察器组件SoWinExaminerViewer。
　　步骤二建立场景：
　　场景是由许多不同的节点组成。首先需要建立场景的根节点，然后创建比如3D物体、表面材质、形状描述、几何变换等节点，接下来设置这些节点信息，然后加入场景，形成场景节点树。
　　步骤三遍历渲染场景：
　　在程序中，使用OVI的几条简单的语句，从场景的根节点开始，遍历所有节点，根据各节点的信息渲染3D图形，并显示在视口中。而遍历的方式以及渲染的细节，对于开发人员来说都是是透明的。
　　步骤四回收资源退出：
　　程序结束，需要将场景数据库资源和视口资源释放。
　　读者可根据该文的第四部分详细体会OVI开发的这4个主要步骤。
　　目前工业界中比较成熟和典型的OVI包有三种：SGI的OVI，TGS的OVI，SIM的OVI。OVI最早由SGI提出并开发，其OIV主要用在UNIX操作系统下。TGS公司最早将OIV由Unix系统移植到Microsoft Windows下，它是目前世界上使用最多的OIV版本，但其属于商业软件包，版权费用昂贵，不适合普通用户学习和使用。SIM公司开发的Coin3D OIV可以同时在UNIX和Microsoft Windows下使用。虽然它的功能和性能没有TGS的OVI强大，但开发一般的3D应用程序绰绰有余。而且它是一个开源的OIV开发包，可以让初学者了解OIV内部运行的机理，更适合普通用户学习和使用。
　　接下来我们使用SIM公司的Coin3D OVI，详细研究、讨论在VS2005中搭建OVI的具体操作步骤。
　　步骤一安装VS2005：
　　Microsoft公司的VS2005安装是可视化、一键式的，非常方便轻松，这里不多作讨论。
　　步骤二下载并安装Coin3D：
　　Coin3D是SIM公司的OVI图形库，可以在地址[3]中下载。该地址有许多版本的Coin3D。如果下载的是可安装文件，就直接安装，然后检查系统环境变量COINDIR和PATH是否分别是：Coin3D安装目录、Coin3D安装目录\bin。如果下载的不是安装文件，将其解压到某个目录下，而且还需手动设置系统环境变量COINDIR和PATH。这里因为VS2005中的VC版本是8.0，因此下载Coin-3.1.0-bin-msvc8.zip。它没有安装文件，将其解压到D盘（这里用户可以任意解压到一个目录）Coin-3.1.0-bin-msvc8目录，然后设置COINDIR和PATH两个系统环境变量。COINDIR是Coin-3.1.0-bin-msvc8的解压目录，而PATH是其解压目录下的bin目录。PATH的环境变量设置如图2所示。
　　步骤三下载并安装SoWin：
　　SoWin是基于Windows的窗口组件，任何使用Coin3D开发的OVI程序都需要依靠SoWin在Windows系统中显示和展现，而且它
　　还为3D图形提供与用户的交互接口。这里下载SoWin-1.4.0.zip。解压该目录，然后将SoWin-1.4.0目录放在D:\Coin-3.1.0-bin-ms? vc8中。
　　在SoWin-1.4.0文件夹中的build目录，选择适合的版本，打开工程文件进行编译（我们这里选择msvc8版本）。为了防止在编译的过程中出现cmd.exe错误，需要设置可执行文件使用路径。在VS2005的[工具]——[选项]——[项目解决方案]——[VC ++目录]的“可执行文件”列表中添加这三项“$(SystemRoot)\System32”、“$(SystemRoot)”、$(SystemRoot)\System32\wbem，如图3所示。接下来进行调试编译，如果编译中报类似“无法打开文件coin2d.lib”错误，需要在VS2005的[项目]——[sowin1属性]——[配置属性]——[链接器]——[输入]——[输入依赖项]中的coin2d.lib改为coin3d.lib，然后再编译调试。编译过程中没有报错，会在Coin3D的目录里自动生成SoWin的一些文件，比如sowin1d.dll和sowin1d.lib等，而且在Coin3D目录下的\include\Inventor里面增加一个Win头文件目录，这说明SoWin编译安装成功。
　　图7一个圆锥
　　该程序使用了一个OVI的Win窗口，它是OVI组件库的一部分。组件库带有窗口管理和事件处理功能，还包括一系列OVI组件。我们可以在窗口中对圆锥进行旋转、缩放等操作。程序一共只有十几行代码，却开发出如此功能丰富的交互式三维图形程序，这充分说明利用OVI开发交互式三维图形程序的简单、快捷。
　　Open Inventor(OVI)是基于OpenGL的面向对象的开发交互式三维图形软件开发包，可以用它快速、简洁地开发出各种类型的交互式三维图形软件。该文详细地研究、讨论了OVI的开发步骤以及VS2005中如何搭建OVI开发环境步骤，希望能够给OVI的初学者提供入门帮助。