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1、3D3D数字化物理教学平台介绍数字化物理教学平台介绍主要内容主要内容一、一、Physic3D项目项目背景及目的背景及目的二、二、3D演示模型集成开发平台构成演示模型集成开发平台构成三、三、3D演示模型集成开发环境的安装演示模型集成开发环境的安装四、新建项目流程四、新建项目流程五、演示模型图形界面的几点说明五、演示模型图形界面的几点说明六、程序结构六、程序结构七、七、程序的运行流程程序的运行流程八、编程举例八、编程举例计划学时：计划学时：3Physic3D项目项目是是中国教育部中国教育部的的直属项目，由同济直属项目，由同济大学大学、清华大学、复旦大学清华大学、复旦大学 等等18所高校共同参与建所
2、高校共同参与建设的一个物理演示环境，设的一个物理演示环境，是一种便于学生与教师自是一种便于学生与教师自主开发物理课件的主开发物理课件的3D3D人机交互式可编程底层平台，人机交互式可编程底层平台，可以开发适合教师课堂教学要求的演示课件，开发可以开发适合教师课堂教学要求的演示课件，开发便于学生课外网上自主学习和交互式协作学习的软便于学生课外网上自主学习和交互式协作学习的软件。件。旨在使用旨在使用IT对现在物理教学进行补充，增强学对现在物理教学进行补充，增强学生的自主学习与创新能力。生的自主学习与创新能力。项目背景：项目背景：一、一、Physics 3D项目背景及目的项目背景及目的开发目的：开发目的
3、：1、提高学生学习物理的兴趣；、提高学生学习物理的兴趣；2、帮助学生更快、更深入和更全面地理解物理规律；、帮助学生更快、更深入和更全面地理解物理规律；3、提高学生观察、分析和解决物理问题的能力。、提高学生观察、分析和解决物理问题的能力。由三部分组成：由三部分组成：1、VC平台平台 VC6.0VS 20082、3D集成开发环境集成开发环境 新增了一些图形功能，使得编程更简单。新增了一些图形功能，使得编程更简单。3、3D发布发布 运行开发好的模型，无需运行开发好的模型，无需VC及开发环境。及开发环境。二、二、3D演示模型集成开发平台构成演示模型集成开发平台构成以上内容可在以上内容可在 mi 下载。
4、压缩文件的密码均为下载。压缩文件的密码均为swjtu。1、先安装好先安装好VS 2008。只选择安装只选择安装C+，其它的不装，时间约为，其它的不装，时间约为2030分钟。分钟。2、复制两个文件：复制两个文件：GLAux.h和和GLAux.lib到指定到指定 目录。（详见目录。（详见3D模型开发手册模型开发手册p.1）3、安装安装3D模型开发环境。模型开发环境。4、安装数字化、安装数字化3D物理模型演示软件物理模型演示软件三、三、3D演示模型集成开发环境的安装演示模型集成开发环境的安装特别提示：特别提示：以上内容只是在新建项目时操作，以后以上内容只是在新建项目时操作，以后一般都不会改动。一般都
5、不会改动。1、选择模板：、选择模板：2D还是还是3D模型。模型。2、确定确定“名称名称”、“位置位置”、“解决方案名称解决方案名称”等信息。等信息。3、输入项目的相关信息：主要是、输入项目的相关信息：主要是“生成后事件生成后事件”中中的的“命令行命令行”和和“说明说明”。四、新建四、新建VS项目项目 程序编译成功后，会生成一个扩展名为程序编译成功后，会生成一个扩展名为.phy3d 的动态链接库的动态链接库(Dynamic Link Library)，它不能象它不能象.exe可执行文件一样直接运行，而应由可执行文件一样直接运行，而应由 Windows 应用程序直接或间接调用。应用程序直接或间接调
6、用。.phy3d文件由文件由Physics3D.exe(数字化数字化3D物理模物理模型演示软件型演示软件)来调用执行。来调用执行。4、编程、编程1、图形坐标的定义图形坐标的定义系统采用的是与屏幕分辨率无关的坐标系，即：原系统采用的是与屏幕分辨率无关的坐标系，即：原点在窗口的中央，在全窗口模式下，横坐标范围约点在窗口的中央，在全窗口模式下，横坐标范围约为为-17.517.5，纵坐标范围约为，纵坐标范围约为-12.512.5。绘图时，坐标点的取值不要超出上述范围。绘图时，坐标点的取值不要超出上述范围。五、演示模型图形界面的几点说明五、演示模型图形界面的几点说明2、关于坐标点关于坐标点数据类型为数据
7、类型为P3D，有三个分量，有三个分量x,y,z分别表示分别表示x坐标、坐标、y坐标和坐标和z坐标。坐标。生成空间点的函数为生成空间点的函数为toP(x,y,z)，如：，如：P3D pos;/定义变量定义变量pos的数据类型为的数据类型为P3Dpos=toP(0,0,0);/将将pos的的x、y、z的值分别置为的值分别置为0pos.x=pos.x+0.1;/将将pos的位置向右移的位置向右移0.1个单位个单位在函数中使用，如。在函数中使用，如。3.关于颜色关于颜色数据类型为数据类型为ZTRGB，可用两个函数，可用两个函数toCF和和toC来生来生成和成和4.7.2)。如：。如：toC(0,255
8、,0)表示绿色，表示绿色，toC(255,255,255)表示白色等。表示白色等。如：如：DW_SetColor(toC(255,255,0);将绘图颜色设置成黄色。将绘图颜色设置成黄色。灰度：灰度：r、g、b三个分量的值相同，从黑色三个分量的值相同，从黑色(0,0,0)到到白色白色(255,255,255)共共256级。级。六、程序结构六、程序结构/一定要包含此文件，此库的包含文件一定要包含此文件，此库的包含文件#include ztopengldev.h/使用画图库的命名空间使用画图库的命名空间using namespace DW;/全部动全部动态态库实例库实例HINSTANCE h_3d
9、Instance=NULL;/=/动态库入口动态库入口,请不要编辑这些内容请不要编辑这些内容BOOL APIENTRY DllMain(HANDLE hModule,DWORD ul_reason_for_call,LPVOID lpReserved)./=/此函数用来初始化您开发的此函数用来初始化您开发的3D模型，比如参数个数等设置模型，比如参数个数等设置void ZTInitParamsEx(PZTParamTable params,int*count,PZTDrawConfig sysConfig,PExDrawConfig exconfig)./画图函数，请把你的绘图代码写在这里画图函
10、数，请把你的绘图代码写在这里void ZTDraw(ZTOpenGLConfig*config)./最后调用此语句来交换最后调用此语句来交换GL绘图场景与图形界面绘图场景与图形界面DW:OpenGL:DW_GLValid();/基于消息的编程基于消息的编程,可以用于编制声音等可以用于编制声音等,按钮等按钮等,此部分操作要特别小此部分操作要特别小心心,不得有死循环不得有死循环,否则将导致不可想象的错误否则将导致不可想象的错误void RawWindowProc(int winId,HWND hwnd,UINT msg,WPARAM wParam,LPARAM lParam,int ctlId,L
11、PARAM reserved1,LPARAM reserved2)./=/此方法将在模型关闭时调用一次此方法将在模型关闭时调用一次,可以执行一些内存清理工作可以执行一些内存清理工作void RawDestroy(HWND hwnd).1 1、当、当.phy3D.phy3D文件被调用后，操作系统会检查文件的合文件被调用后，操作系统会检查文件的合法性，然后执行入口函数法性，然后执行入口函数DllMainDllMain，无误后即运行程序，无误后即运行程序，否则报错。否则报错。DllMainDllMain函数只运行一次。函数只运行一次。2 2、运行初始化函数、运行初始化函数ZTInitParamsEx
12、ZTInitParamsEx。本函数只也运行。本函数只也运行一次。一次。3 3、运行函数、运行函数ZTDrawZTDraw。该函数会被无限地循环运行，。该函数会被无限地循环运行，除非函数中有退出程序的命令或用户关闭程序窗口。除非函数中有退出程序的命令或用户关闭程序窗口。4 4、在运行、在运行ZTDrawZTDraw的过程中，的过程中，WindowsWindows的消息事件的消息事件(如键如键盘消息、鼠标消息、系统消息等盘消息、鼠标消息、系统消息等)会触发函数会触发函数RawWindowProcRawWindowProc以并行方式来运行。以并行方式来运行。七、程序的运行流程七、程序的运行流程5 5、程序结束前、程序结束前RawDestroyRawDestroy将被执行。将被执行。公式：公式：1、定义变量、定义变量2、写出绘图公式、写出绘图公式3、确定如何显示、确定如何显示4、调试程序、调试程序八、编程举例：绘制一条正弦曲线八、编程举例：绘制一条正弦曲线