基于QT+OpenGL的轨迹仿真模块的设计.pdf

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龟哆舭2009篓耋等L的轨迹仿真模块的设计基于QTR洲呦设计与研究OpenG、～，。方建忠尹显明TrajectoryMachine；Three—dimensionalQT开发工具的选择OpenGL图形操作步骤(西南科技大学制造科学与工程学院，四川绵阳621010)摘要：详细介绍了一种利用QTC++编程工具开发的基于OpenGL的数控铣床三维刀具轨迹仿真模块的设计。方法是将通过命令解释模块解释后的数据按有序的格式存放在动态数组中，然后在仿真模块中使用这个动态数组进行绘图。并细述了OpenGL图形操作步骤、动态数组数据的存放格式、以及如何使用这些数据进行绘图、如何实现对图形的控制以方便观察、如何实现用线宽模仿刀具的半径等。关键词：QT铣床三维仿真数控刀具轨迹QTOpenGL(Manufacturing621010，CHN)Keywords：QT由于近年来数控技术的迅速发展与普遍应用，越来越多的人使用数控机床加工零件。数控机床加工零件是靠数控指令程序控制完成的。为确保数控程序的正确性，防止加工过程中干涉和碰撞的发生，在实际生产中，需要一套可以把数控代码变成图像的程序而且是图像越真实越好，让编程人员可以一目了然地得知数控程序的正确性，从而提高编程效率。为了使图象能尽可能真实地反应程序内容，选择使用3D仿真的方式，使用OpengGL来开发三维轨迹仿真模块。OpenGL是为三维绘图提供的标准应用编程接口。OpenGL处理的仅仅是三维绘图方面，而很少或是根本不提供图形用户界面编程方面的支持。OpenGL应用程序的用户界面必须由其它工具包创建，比如在x平台下的Motif，在Windows平台下的微软基本类库(MFC)或是在这两种平台下都能使用的QT。QT的OpenGL模块使在QT应用程序中使用OpenGL变的更加容易。它提供了一个OpenGL的部件类，这个部件类除了打开一个OpenGL显示缓冲，利用这个缓冲使用OpenGL应用编程接口来提供内容外，能像其它QT部件那样地使用。OpenGL模块的运作是一个与平台无关的QT／C++的包装，这个包装则是和平台有关的GLX、WGL或AGL的C的应用编程接口。其提供的功能则是和Kilgard的GLUT库极为相似，但是QT的OpenGL模块还有更多的非OpenGL特有的GUI功能，即它们都是QT的应用编程接口。在OpenGL中进行主要的图形操作直至在计算机屏幕上渲染绘制出三维图形景观的基本步骤：(1)根据基本图形单元建立景物模型，并且对所DesignofSimulationModuleBasedJianzhong，YINtools12andC++FANGXianmingScientificEngineeringCollege，SouthwestUniversityScienceTechnology，MianyangAbstract：Detailsthedesign3DCNCmillingmachinetoolpathsimulationmodulebasedusingC++programminghavebeenintroduced．Thedataexplainedbycommandexplainisstoreddynamicorderedformatthenusedforgraphicsinsim—ulationmodule．Thismethodintroduceddetaildescribingsteps，thefor-matwellhowdrawings，onrealizecontroldrawingsfacilitateobservation，howwidthlinerealizationcuttingradiusC++；OpenGL；MillingSimulation；NC；CutMarkonarraystoragearray-asto75useSOon．十$‘Mas·
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@刹200也9等等窜。一一石未≥＼堕设计与研究DesignR测nch、·～．，”数控轨迹仿真的方法及原理分析建立的模型进行数学描述(OpenGL中把点、线、多边形、图像和位图都作为基本图形单元)；(2)把景物模型放在三维空间中的合适的位置，并且设置视点(viewpoint)以观察所感兴趣的景观；(3)计算模型中所有物体的色彩，其中的色彩根据应用要求来确定，同时确定光照条件、纹理粘贴方式等；(4)把景物模型的数学描述及其色彩信息转换至计算机屏幕上的象素，这个过程也就是光栅化(raster-获取数控文件中的数据数控加工刀具轨迹(也称刀心轨迹和刀尖轨迹)。仿真的前题是数据加工文件中的轨迹信息的正确提取，并转化为仿真模块能够快速识别的数据。这些都由NC程序解释模块来完成，并将提取的数据按如下的格式存放在数据容器