用OPENGL画出麦克斯维速率分布曲线

　2006-07-23 11:34:49　来源：WEB开发网　　　

核心提示：本文示例源代码或素材下载图1 效果图内容提要: 公式在“expressions.h”中，绘图程序在“draw.h”中，用OPENGL画出麦克斯维速率分布曲线，其他部分套用OpenGL Tutorial中的OpengGL程序框架，请参见参考资料，用Release编

本文示例源代码或素材下载

图1 效果图

内容提要: 公式在“expressions.h”中，绘图程序在“draw.h”中，其他部分套用OpenGL Tutorial中的OpengGL程序框架，请参见参考资料。

步骤：

1. 用Microsoft Visual Studio .NET 2003新建一个C++的“windows应用程序”，在“项目”>>“属性”>>“C＋＋”>>“预编译头”>>“创建/使用预编译头”中选择“不使用预编译头”。

2. 包含opengGL所需库的头文件，如下：

#include <windows.h>　　　　　　// Header File For Windows #include <gl\gl.h>　　　　　　// Header File For The OpenGL32 Library #include <gl\glu.h>　　　　　　// Header File For The GLu32 Library #include <gl\glaux.h>　　　　// Header File For The GLaux Library

3. opengGL所需库的连接方式(VS2003的截图如下)

图2 opengGL所需库的连接图

一开始我用 Debug编译通过，用Release编译就有很多错误,研究发现Release等每个配置文件都要手动连接库。

4．程序说明

//头文件：expressions.h
/*
　Name:麦克斯维速率分布函数　
　Copyright:Mozilla 1.1
　Author: 张沈鹏
　Date: 26-09-05 13:08
　Description: 有问题请联系zsp747@gmail.com,QQ:375956667(不常用)
*/
#include <cmath>
using namespace std;
//定义物理常量
const long double pi=3.1415926535897932384626433832795;
const float N_A=6.022e23;
const float p_0=1.013e5;
const double T_0=273.15;
const float V_0=22.4e-3;
const float R=p_0*V_0/T_0;
const float k=R/N_A;
//返回在temperature（单位：K）;quality（单位:kg）; speed（单位m/s）时，分子
template<class number>
number percentage(number temperature,number quality,number speed)
{
　quality=quality/N_A;
　return 4*pi*sqrt( pow(quality/(2*pi*k*temperature),3) )*
　　　　　pow(speed,2)*exp( ( -quality*pow(speed,2) )/( 2*k*temperature ) );
}
//头文件：draw.h
#include <gl\gl.h>　　　　　　// Header File For The OpenGL32 Library
#include <gl\glu.h>　　　　　　// Header File For The GLu32 Library
#include <gl\glaux.h>　　　　// Header File For The Glaux Library
///画函数曲线
template<class number>
void DrawExpression(number temperature,number quality)
{
　　number x2=0,y2=0;//前一个点
　　glBegin(GL_LINES);
　　for(number speed=0;speed<2000;speed+=10)
　　{
　　　　///速度单位长度250m/s
　　　　number x=speed/250;
　　　　///概率单位长度0.2％
　　　　number y=Percentage(temperature,quality,speed)*500;
　　　　glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);　　
　　　　//glVertex3f(x,0, 0.0f);　　//实心曲线　　
　　　　glVertex3f(x2,y2, 0.0f);　　//曲线
　　　　glVertex3f(x,y, 0.0f);　　//前一个点与当前点的连线
　　　　
　　　　y2=y;x2=x　　;　　
　　}
　　glEnd();　　
}
///画X，Y轴
void DrawXY()
{
　　　　
　　glBegin(GL_LINES);　　
　　　　glVertex3f( 0.0f, 0.0f, 0.0f);　　　　　　　　
　　　　glVertex3f(0.0f,5.0f, 0.0f);　　　　　　　　
　　　　glVertex3f( 0.0f, 0.0f, 0.0f);　　　　　　　　
　　　　glVertex3f(7.0f,0.0f, 0.0f);　　　　　　　　
　　glEnd();　　　　　　
　　///画坐标轴的箭头
　　glBegin(GL_TRIANGLES);
　　　　glVertex3f(6.0f,0.1f,0.0f);
　　　　glVertex3f(6.3f,0.0f,0.0f);
　　　　glVertex3f(6.0f,-0.1f,0.0f);
　　　　glVertex3f(0.1f,4.2f,0.0f);
　　　　glVertex3f(0.0f,4.5f,0.0f);
　　　　glVertex3f(-0.1f,4.2f,0.0f);
　　glEnd();　　
}
int DrawGLScene(GLvoid)　　　　　　　　// Here''s Where We Do All The Drawing
{
　　glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);　　// Clear Screen And Depth Buffer
　　glLoadIdentity();　　　　　　　　// Reset The Current Modelview Matrix
　　
　　glTranslatef(-3.0f,-2.0f,-6.0f);
　　DrawXY();
　　
　　DrawExpression(70.0f,0.032f);
　　DrawExpression(273.0f,0.032f);
　　DrawExpression(300.0f,0.032f);
　　DrawExpression(373.0f,0.032f);
　　return TRUE;　　　　　　　　　　// Everything Went OK
}