SMT锡膏检测中基于Delphi与OpenGL的锡膏三维显示

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摘 要：研究在Delphi下采用OpenGL编程显示锡膏三维形态的方法，并且实现旋转、缩放及根据锡膏厚度显示不同的颜色等功能。实验结果表明：在Delphi7.0平台上采用OpenGL编程实现锡膏三维形态实时动态显示不仅可以避免大量的矩阵运算、减少程序代码长度、提高编程效率，而且能够提高图形的显示效果。

关键词：OpenGL；Delphi；双缓存技术；锡膏三维模型

中图分类号：TP391 文献标识码：A

1 引 言

在smt(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)锡膏检测中，对锡膏印刷质量进行全面三维测量，可以准确地重构印刷锡膏的三维形貌，不仅得到准确的体积信息，还得到锡膏的形状信息，既提高了测量精度，又提高了检测的准确性［1］。采用光栅投影相位测量轮廓术(Phase Shifting Profilometry，PSP)可以得到大量的锡膏表面上的离散点云数据，将这些点云数据在计算机屏幕上三维显示出来，以供进一步对锡膏印刷质量进行分析、处理。为了便于对锡膏的局部细节和全体概貌进行观察，常常需要对锡膏三维图进行旋转、缩放、平移、着色等处理，如果这些变换全部由程序员自己编写代码实现，需要用到大量的矩阵运算和向量运算，不仅费时而且代码冗长，程序可读性差。而利用开放性图形库（Open Graphic Library，OpenGL）可以很好地解决上述问题，并且能够提高图形的显示效果。

OpenGL是一个性能卓越的三维图形和交互式视景处理的开发环境，具有广泛移植性的应用程序编程接口（Application Programming Interface，API），使用某种编程语言（如Pascal）编写函数时，可以像调用其它API函数那样调用OpenGL库┖数［2］。

2 Delphi下的OpenGL编程

OpenGL是一种图形与硬件的接口，开发者可以利用OpenGL提供的函数进行三维建模和三维模型的动态显示［3］。Delphi直接在库程序中添加了对OpenGL的支持（在Delphi目录的lib目录下有OpenGL.pas文件，编程的时候需要在uses语句里加入OpenGL单元），具有与OpenGL的接口，使得开发者可以方便地在Delphi平台上采用OpenGL编程开发三维图形。Delphi下采用OpenGL编程技术的主要步骤为：OpenGL初始化；图形显示视口的控制；绘制、显示三维图形；释放资源。

计算技术与自动化2011年9月

第30卷第3期马勇平等：SMT锡膏检测中基于delphi与opengl的锡膏三维显示

2.1 OpenGL初始化

在创建窗体的时候，需要在窗体的OnCreate事件过程中初始化OpenGL，目的是为了创建绘制描述表（Rendering Context，RC）和设备描述表（Device Context，DC）。因为同Windows下用GDI（Graphics Device Interface，图形设备接口）绘图一样，必须通过设备场景调用相应的函数。OpenGL函数通过RC完成三维图形的绘制，在创建RC时，将它与DC相关联。RC的功能在于将OpenGL命令连接到DC，而DC将窗口连接到GDI，完成OpenGL函数通过RC对应的DC将图形绘制到相应的显示设备这一过程。在窗体的OnCreate事件过程中初始化OpenGL代码如下：