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【摘要】本文通過(guò)對(duì)FORTRAN、C語(yǔ)言和OpenGL圖形庫(kù)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，將三種技術(shù)通過(guò)動(dòng)態(tài)的鏈接庫(kù)結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了對(duì)土木工程計(jì)算程序的設(shè)計(jì)，完善其界面。

【關(guān)鍵詞】FORTRAN；C語(yǔ)言；OpenGL；混合編程；土木工程計(jì)算

通常情況下，土木工程的計(jì)算程序都是借助FORTRAN實(shí)現(xiàn)的，在運(yùn)用FORTRAN進(jìn)行數(shù)值的計(jì)算過(guò)程中，其能夠呈現(xiàn)出不同的優(yōu)勢(shì)，但是，同時(shí)也存在效率不高的問(wèn)題，而且不能在windows的開發(fā)環(huán)境中使用，不能建立人機(jī)界面，在圖形顯示中操作流程過(guò)于復(fù)雜。C語(yǔ)言是在NET平臺(tái)上開發(fā)的，這種程序使用了比較簡(jiǎn)單的語(yǔ)法，而且便于調(diào)試，在程序開發(fā)中效率更高。OpenGL是一種圖形庫(kù)，里面都是三維的圖形，實(shí)現(xiàn)了硬件和軟件的結(jié)合使用，使用的效果好，在動(dòng)畫繪制中常見，而且能夠?qū)D形的繪制與計(jì)算機(jī)技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合，其是一個(gè)模型庫(kù)，運(yùn)用三維的圖像呈現(xiàn)，在不同的平臺(tái)上都可以使用。其可以實(shí)現(xiàn)幾何模型的建立，通過(guò)渲染的方式實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫的制作。

一、C語(yǔ)言與FORTRAN的混編

運(yùn)用C語(yǔ)言能夠?qū)崿F(xiàn)交互性的界面，建立土木工程計(jì)算的框架，將之前的FORTRAN的源代碼進(jìn)行編譯，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)的鏈接庫(kù)，在此基礎(chǔ)上，能夠?qū)⒋a轉(zhuǎn)送到C語(yǔ)言程序上，完成兩種不同語(yǔ)言的婚變?？梢赃\(yùn)用編譯器實(shí)現(xiàn)文件混合的編程，程序之間應(yīng)該建立一致的調(diào)用程序，建立完善的調(diào)用機(jī)制。這些機(jī)制主要分為堆棧管理機(jī)制、命名機(jī)制、參數(shù)傳遞機(jī)制。在C語(yǔ)言和FORTRAN混編中，應(yīng)該使兩種不同語(yǔ)言的字符參數(shù)一直，而且DLL文件能夠顯示出信息的輸出。

（一）字符串參數(shù)的一致

在C語(yǔ)言中，字符的結(jié)束是運(yùn)用null數(shù)值來(lái)表示的，F(xiàn)ORTRAN中字符串是在右端設(shè)計(jì)空格的方式來(lái)表示的，運(yùn)用一個(gè)隱藏的參數(shù)能夠表示字符串的實(shí)際長(zhǎng)度。而且，F(xiàn)ORTRAN的默認(rèn)的字符是用ASCII編碼來(lái)表示的，所以，F(xiàn)ORTRAN要運(yùn)用編譯器實(shí)現(xiàn)中文字符的支持。但是，在C語(yǔ)言中，其字符的編碼是通過(guò)unicode實(shí)現(xiàn)的，所以，在語(yǔ)言層上就能夠?qū)崿F(xiàn)支持中文的字符。通過(guò)對(duì)不同語(yǔ)言的表示方法的分析，分析了影響因素，如果字符串是通過(guò)FORTRAN到C語(yǔ)言，那么，可以在NET網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，這時(shí)C語(yǔ)言就會(huì)自動(dòng)提供函數(shù)字符，將ASCII編碼轉(zhuǎn)化成unicode編碼。如果字符串是由C語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成FORTRAN，就需要運(yùn)用字符串的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（二）DLL文件內(nèi)部的提示信息的輸出

在大型土木工程計(jì)算程序的編程中，運(yùn)用FORTRAN，會(huì)出現(xiàn)PRINT等語(yǔ)句，這類的語(yǔ)句表示程序是運(yùn)行的，在這些程序改造的過(guò)程中，是運(yùn)用DLL文件和C語(yǔ)言一起應(yīng)用，結(jié)合了windows程序后實(shí)現(xiàn)的，所以，輸出設(shè)備此時(shí)不發(fā)揮作用。為了能夠分析FORTRAN的內(nèi)部調(diào)制問(wèn)題，就需要在DLL文件中進(jìn)行信息輸出，設(shè)計(jì)信息的函數(shù)，建立一個(gè)控制臺(tái)的窗口，運(yùn)用PRINT語(yǔ)句建立輸出設(shè)備。

二、C語(yǔ)言與OpenGL的混編

C語(yǔ)言是運(yùn)用NET平臺(tái)進(jìn)行編程的一類高級(jí)的語(yǔ)言，但是，在NET環(huán)境中，不能夠?qū)penGL的接口進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以，OpenGL中混合C語(yǔ)言，其不能與其他的高級(jí)語(yǔ)言一樣實(shí)現(xiàn)語(yǔ)句的引用和部署，不能夠直接的使用OpenGL固有的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)。所以，在C語(yǔ)言中，這類技術(shù)要借助第三方的軟件才能夠?qū)崿F(xiàn)。

（一）GSGL的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)的分析

GSGL是在windows系統(tǒng)下建立的一類接口，其在C語(yǔ)言中常用。GSGL的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)在使用時(shí)是用gldll實(shí)現(xiàn)的，形成了不同的類型，在不同的類型中都可以建立OpenGL的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)，借助數(shù)據(jù)庫(kù)的函數(shù)、輔助型的函數(shù)等，設(shè)計(jì)使用函數(shù)庫(kù)和常量。在OpenGL能夠生成自動(dòng)化的定義，通過(guò)繪制函數(shù)的形式實(shí)現(xiàn)了OpenGL場(chǎng)景的定義，在進(jìn)行場(chǎng)景的初始化和繪制函數(shù)中完成兩種高級(jí)語(yǔ)言的混編。GSGL在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)中不一定要用到，但是在程序運(yùn)行階段其是必不可少的。在對(duì)每個(gè)空間名稱進(jìn)行函數(shù)定義的過(guò)程中是經(jīng)常使用的，而且能夠借助GSGL在NET環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)查閱庫(kù)文件的閱讀。

（二）在C語(yǔ)言中對(duì)GSGL的OpenGL的引用

在NET環(huán)境中形成C語(yǔ)言的應(yīng)用程序并不復(fù)雜，在IDE換種中選擇C語(yǔ)言的創(chuàng)建項(xiàng)目，然后打開windows程序，將項(xiàng)目的名稱輸入，建設(shè)保存的位置，點(diǎn)擊確定，項(xiàng)目就完成了創(chuàng)建。在項(xiàng)目創(chuàng)建的過(guò)程中，建立了空間的名稱，而且是以窗口的類型實(shí)現(xiàn)的，在應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)了主入口函數(shù)的設(shè)計(jì)。所以，在建立應(yīng)用程序框架的過(guò)程中，運(yùn)用程序，要實(shí)現(xiàn)對(duì)OpenGL的引用，在C語(yǔ)言中借助using關(guān)鍵詞實(shí)現(xiàn)對(duì)不同程序的引用。將OpenGL的繪圖功能在C語(yǔ)言的程序得以更好地應(yīng)用。

（三）建立OpenGL設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境

在運(yùn)用OpenGL進(jìn)行圖形的繪制中，應(yīng)該建立設(shè)備環(huán)境的繪制，建立一個(gè)繪制表面，在所建立的空間名稱中加入一個(gè)應(yīng)用，然后再應(yīng)用中加入很多素材，將這些素材都放在窗口上，實(shí)現(xiàn)OpenGL可視化的場(chǎng)景。這樣所以的圖形都可以在窗口上繪制和修改。

（四）創(chuàng)建OpenGL繪制環(huán)境和功能的初始化

在繪制表面建立窗口，能夠?yàn)镺penGL的運(yùn)行創(chuàng)作繪制的環(huán)境，在OpenGL運(yùn)行的過(guò)程中，其使用的是繪制的環(huán)境，而不是設(shè)備的環(huán)境，所以，要建立完善的繪制環(huán)境，不然OpenGL在C語(yǔ)言中是不能執(zhí)行的。在OpenGL建立一個(gè)繪制環(huán)境的函數(shù)，通過(guò)對(duì)函數(shù)的重寫完成繪制環(huán)境的創(chuàng)建，建立繪制環(huán)境的初始化。

（五）運(yùn)用OpenGL進(jìn)行圖形和場(chǎng)景的繪制

在以上的操作都完成后，就可以借助OpenGL實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的繪制，運(yùn)用繪制函數(shù)，設(shè)計(jì)源代碼，設(shè)計(jì)單位的矩陣的方式，建立繪制圖形的代碼。

三、混合編程的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

本文將三種高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行混合編程，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下建立語(yǔ)言編譯的環(huán)境，以windows作為系統(tǒng)操作的平臺(tái)，在此基礎(chǔ)上，借助DOS實(shí)現(xiàn)GSAP程序的運(yùn)行，在windows平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的交互，建立交互式的軟件。這類軟件是在原有的程序改造上實(shí)現(xiàn)的，運(yùn)用DLL文件的形式呈現(xiàn)出來(lái)，其界面是通過(guò)C語(yǔ)言程序編制的，通過(guò)建立函數(shù)的形式使圖形顯示出來(lái)。在程序的混編中，通過(guò)運(yùn)用DOS平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)不同命令的輸入和執(zhí)行，對(duì)結(jié)果進(jìn)行查看，在對(duì)windows程序進(jìn)行計(jì)算完成后，其計(jì)算和模型的圖像就會(huì)直接顯示出來(lái)，使用非常得便捷，界面的改造也不復(fù)雜。借助三種高級(jí)語(yǔ)言的混編能夠?qū)崿F(xiàn)空白動(dòng)態(tài)鏈接的設(shè)計(jì)，將源代碼進(jìn)行統(tǒng)一，運(yùn)用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)windows應(yīng)用程序的改進(jìn)，通過(guò)窗口的形式展現(xiàn)出來(lái)。

結(jié)語(yǔ)：

在土木工程計(jì)算程序的改造中，將不同的語(yǔ)言結(jié)合在一起，采用混編的形式，能夠提高土木工程相關(guān)參數(shù)計(jì)算的精確度，完善其計(jì)算的效率，在C語(yǔ)言中，字符的結(jié)束是運(yùn)用null數(shù)值來(lái)表示的，F(xiàn)ORTRAN中字符串是在右端設(shè)計(jì)空格的方式來(lái)表示的。

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