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原创|其它|编辑:郝浩|2012-09-07 15:42:18.000|阅读 1052 次
概述:上一个教程中介绍了HOOPS的背景和编译相关的内容,这篇文章将要向大家介绍HOOPS的几大主要模块。
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上一个教程中介绍了HOOPS的背景和编译相关的内容,这篇文章将要向大家介绍HOOPS的几大主要模块。
上一教程请参见:《HOOPS 3D可视化入门教程一:简介及安装部署》
下一教程请参见:《HOOPS 3D可视化入门教程三:基本概念和数据结构》
HOOPS是一个模块儿化的开发套件,各个模块功能专一,模块之间的互操作也处理得不错。模块儿化是任何一个大型的开发工具的必由之路,好比国家大了必须划分成多个省一样。在我这个系列文章中将会涉及到的模块主要有:3dGS,MVO,GUI,Stream还有Modeling Kernel Bridge。它们之间的关系如下图所示。
3dGS是HOOPS最为核心的模块,其负责HOOPS的绘图及数据管理任务。它屏蔽了不同底层绘图库(OpenGL、DirectX等)接口的不同,向上提供一套统一的、更加直观且便于调用的接口。3dGS使用纯C语言编写,HOOPS优秀的跨平台以及跨开发工具的特性也正是基于3dGS这一模块。此外,3dGS还针对特定的底层绘图库有相应的优化,例如针对OpenGL的纹理渲染,3dGS就做了充分的算法优化,而这种优化如果要直接在OpenGL上做,则需要编程人员具有非常老练的技术,可谓非斲轮老手不可为。我曾经亲自做过测试,拿一个用HOOPS编写的虚拟现实渲染程序和师兄用OpenGL写的差不多的程序对比,其速度要快上4倍左右(fps,即每秒帧数)。而该师兄在我眼里已经是编程好手了。
MVO是HOOPS另一个重要模块,而且将是我们实际编程中接触最多的一个模块。MVO分别是Model、View、Operator的缩写,即文档、视图和操作算子。MVO有时候也称为MVC,这个C是Controler的缩写。相信用MFC开发过的同学对MVO或者MVC应该不会陌生,CDocument和CView正是M和V的具体化身。至于O么,在MFC里面则分散在各种消息映射里,此处且不多提,在后续文章中用到的时候可顺便说明。
3dGS和MVO什么关系?它俩的关系跟Windows API和MFC的关系是一样的。做过Windows C/C++编程的人都知道,Win API实际上可以实现Windows上编程的所有功能(这个不难理解,因为所有Windows上的程序最终都是转化成对若干个最底层的Win API的调用),但是大家也知道用Win API直接编写大型程序是不现实的,因为这种C风格的程序接口在面对庞大的工程需求时完全是心有余而力不从。所以后来微软推出了MFC,实际上是在面向对象和开发框架的基础上对底层Win API的封装。3dGS和MVO也是一样。实际上用3dGS可以实现HOOPS上的所有功能,但是几乎没有人会完全用3dGS去做项目开发(搞研究自己折腾的人除外)。MVO是对3dGS的上层封装,提供了更加友好直观的编程接口,从而使得HOOPS能够适应大型程序开发的需要。
Stream主要负责HOOPS的I/O模块,处理数据流的读写和控制。HOOPS特有的文件类型主要有两种,分别是字符格式的hmf和二进制格式的hsf。hsf具有非常优秀的特点,它具有高压缩比,支持流式加载,同样的模型,用hsf存储,文件大小仅为常见格式的五分之一左右。流式加载的能力使得HOOPS能够很好地胜任B/S架构的程序。对于大型模型来说,流式加载是非常关键的,它使得观看者可以像收看流式视频那样,边下载边查看模型,而不必等到整个模型都下载完毕才能够打开浏览。
如果说3dGS、MVO、Stream等模块处理的是和绘图相关的逻辑命令,那么真正把HOOPS包装成一个可执行程序并且在Windows等窗口界面中绘制出图像来则是GUI模块的功劳。HOOPS可以寄宿于多种GUI开发库中,包括MFC、Qt、X11、WPF等等。支持多种GUI框架也是保证HOOPS跨平台能力的重要条件。在最新的版本中,HOOPS更随潮流,添加了在iOS平台上的支持。不过作为一名业余Android开发者,我非常期待HOOPS能够在不远的将来增加在该平台上的兼容。
本文最后介绍的一个模块是Bridge。上篇文章中我们也提到了,HOOPS本质上只是一个三维图形渲染框架,虽然它有一定的建模能力,但是估计没有人会完全用它来进行复杂模型设计。而实体造型是几何建模引擎所擅长的,因此在用HOOPS进行CAD/CAE/CAM开发时常会搭配一个几何造型引擎,所谓尺有所短寸有所长,在各领域选择合适的工具对于大型系统来说是非常必要的。HOOPS可以和多个实体造型内核相连接,例如Spatial的ACIS和Siemens的Parasolid。
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