GL Studio

3D

前言：

GL Studio是目前世界上最先进的人机接口（HMI）开发工具，它非常专业，因此做得非常优秀。在训练仿真领域占有非常大的份额，2005年12月的IITSEC中，至少有35家参展厂商采用它开发仪表和面板。并且它被许多软件采用，做为它们的仪表、面板和界面制作模块，例如MPI的视景仿真软件Vega Prime采用它替换了自己以前的仪表面板模块Symbology，在三维场景中显示仪表和面板。GL Studio被其它许多软件采用，一方面说明它的先进性，开发效率高、开发质量好；另一方面说明它软件结构好，非常便于重用，它完全采用面向对象技术，开发出来的应用非常容易被重用。它在Windows下的开发编译环境就是Microsoft的Visual Studio，非常便于使用，它可以编译生成.exe、.dll或ActiveX控件，它的运行不需要其它软件支撑

GL Studio虚拟仪表开发工具

GL Studio是美国DiSTI公司的旗舰产品，它是一个独立平台的快速原型工具，用来创建实时的、照片级别的、可交互的图形界面，既可以用于仿真，又可以用于实际装备。照片级别的图形显示界面的创建需要人们有两种不同类型的技能：图形艺术家和软件开发者。DiSTI设计了对图形艺术家和软件开发者都非常友好的GL Studio。GL Studio生成的c++和opengl源代码可以单独运行，也可以嵌入其他应用中;它能运行于Windows、Linux、Vxworks等操作系统上。

GL Studio特点

1）GL Studio具有极强的软件重用性
GL Studio是世界上第一个采用面向对象方法的人机接口开发工具(HMI)包，其生成的HMI支持对象重用。其任何设计的对象或者由对象组成的新的对象，都可以作为一个新的重用对象。也就是说，GL Studio开发的HMI都是RSO(Reusable Software Object)：
　　– RSO可独立运行;
　　– RSO具有对外接口;
　　– RSO包括外观和内在行为;
　　– RSO可以由其它RSO构成。
因此，使用GL Studio可以方便团队进行设计开发人机接口，每个团队成员开发各自的HMI，然后把这些RSO集成在一起就可以了。而且这些RSO是软件重用的资产，还可在以后的HMI开发中重用。
　　2）GL Studio不仅支持3D仪表而且支持场景中的3D仪表显示
　　GL Studio是第一个实现3D的HMI开发工具包，它开发的HMI都是3D的，而且它可以导入3D模型，把HMI布置在3D模型上，实现场景中的三维仪表显示。它直接支持的3D模型数据为：
　　– 3D Studio MAX ASE;
　　– Designers Workbench DWB;
　　– Alias/Wavefront OBJ;
　　– OpenFlight FLT。
　　其它3D模型数据，例如CAD(CATIA, AutoCAD, Pro/E)等数据，可以通过上述数据格式 导入到GL Studio编辑器中。
　　

3D模型

3D环境

3）GL Studio开发HMI时可以实现一次开发多次发布
　　用户开发HMI 软件主要是应用于以下几个方面：
　　– 原型设计 (侧重考虑人机工程因素，用于产品的原型设计与验证)
　　– 使用训练 (各种与人机接口相关的培训，既可用于操作训练，又可用于维护训练)
　　– 课件制作 (用于本地教学和远程教育)
　　– 嵌入式应用(应用于真实的设备中)
据相关机构统计，在HMI以上几个应用方面中，仅关心一个方面的用户，占9%;关心二个方面的用户占30%，关心三个或三个以上方面的用户，占61%。因此GL Studio在设计时不仅可以分别满足这几个方面应用的要求，而且格外关注同时满足这几个方面应用的要求。GL Studio做到了为其中一个方面开发的HMI不更改任何设计和代码就可以应用于其它方面，这样减少了工作量，更重要的是提高了软件质量，这是其它HMI开发工具做不到的。下图是GL Studio开发的HMI同时应用于原型设计、训练模拟器和真实装备上的流程图。
　　

人机交互接口

4）GL Studio提供开放的对外接口
GL Studio是完善的HMI开发工具，因此其不仅提供了HMI开发平台，而且提供了开放的对外接口。它可以通过CORBA、DIS、HLA、Shared Memory、SCRAMNet® 、TCP/IP or UDP/IP、RS232/422等协议读取外界数据。可以与众多第三方软件集成在一起，例如：Vega Prime、EPX、MAK Stealth、Open Scene Graph、Delta 3D、pC-NOVA、V-Tree、X-Plane、MatLab、PowerPoint、MFC、KineMap、BlueRidge Radar、MapLink、Harris Moving Map、I-Log、ToolBook、FLTK and QT等等。
GL Studio编辑器
GL Studio编辑器是一个经过长时间实践验证的3D的所见即所得的绘制工具。它直观的用户图形界面，包括了用户所期望的所有图形界面的元素，非常易于使用，不需要任何编程知识：
　　

GL Studio编辑器

1）浮动工具条
　　2）工具提示
　　3）多文档界面
　　4）在线查找帮助
　　5）内容敏感的菜单
　　6）最近调用的文件列表
除了众多图形应用程序都提供的画布之外，GL Studio编辑器还包含了层次视图，层次视图显示了所有设计中的对象列表，用一个可折叠的树状结构来显示。层次视图使得对象容易被提取和编辑——即使其它对象堆叠在它们上面;层次视图还可以让用户将对象和名称关联起来，名称有助于更方便地查找对象。它还集成了GL Studio代码生成器，使设计出来的图形对象很容易转换为所需要的代码，并且它可以把用户定义的源代码加入到设计对象中。
GL Studio编辑器有十几种图形原形，包括规则多边形、TrueType文本对象等等，通过原形可以组合成更复杂的对象。GL Studio编辑器支持所有的绘图操作，包括剪切、粘贴、转换、缩放、修剪、剔除、顶点编辑、插入和移除顶点、水平翻转、垂直翻转、左旋转、右旋转、自由旋转、扭曲、排列对象和改变绘图命令等等。
GL Studio编辑器可支持多视图，包括三个正交投影视图和一个自由视角的透视视图。设计出来的对象可以通过网格、无纹理或是有纹理等方式来观察。平移和缩放可以通过使用滚动条和三种不同的缩放方法来实现。为了有助于对象的布局，对齐网格的功能可以使对象在格子的边界上排成一行。格子的尺寸可以根据需要来调整。编辑器保存了在一次编辑中进行的所有操作的历史记录，允许使用者撤销已执行的任意操作，直到当前编辑器的开始状态。

• GL Studio编辑器支持照片级纹理的应用。一切多边形的对象都可以贴纹理。纹理工具可以导入大多数格式的贴图，如PNG、TIFF、JPEG、BMP等。贴图能轻松地在对象上缩放、旋转和平铺，以达到预期的效果。纹理还能与对象颜色混合，并支持透明度。

• GL Studio编辑器还允许使用者镶嵌复杂多边形，镶嵌工具能将复杂多边形转变为一组三角形。

• GL Studio代码生成器已经内嵌到GL Studio编辑器中，它允许程序员将GL Studio编辑器绘制的图形转换为C++、Java、涉及安全的C++和OpenGL的源代码。

如何方便生成真实的虚拟或数字仪表和面板?最好的方法就是生成源代码，这样就可以让程序员容易将其合并到他们自己的应用程序中，因此GL Studio使用代码生成器生成可移植的C++代码。它生成的代码质量高，具有美观的格式并且容易阅读。程序员能在他们当前的开发环境和工具下应用GL Studio生成的代码，而不需要学习一个全新的开发环境。因此GL Studio是程序员为程序员设计的。
程序员有了图像的源代码后，很容易进行定制和为目标平台进行优化。尤其在性能为决定性因素的情况下，经过编译的C++程序总能有最好的效率，GL Studio生成的完美优化的遵循OpenGL标准的源代码优势非常明显。
代码生成器能提取GL Studio编辑器中的对象组，并生成定制的程序组件。这些组件能加到“组件调色板”中，开发者可以方便地将它们拖放到设计对象中。例如，一个ADI(Attitude Direction Indicator)以组件方式被创建后，将来任何需要ADI的时候都可以通过简单的拖放将其加到设计对象中。
GL Studio生成的人机接口有两种方式与外界交互，一种是读取外界数据来驱动仪表显示;一种是响应用户界面事件，实现面板操作。GL Studio代码生成器为程序员提供的是源代码，因此程序员可以通过编程以CORBA、DIS、HLA、Shared Memory、SCRAMNet® 、TCP/IP or UDP/IP、RS232/422等等协议读取外界数据。同时，GL Studio提供Call Back功能使图形化对象可以响应用户界面事件，例如触摸屏感应、鼠标点击和键盘输入等。