2 作者泛华测控 王立奇 二维曲线和②维图片只能显示二维数据但在很多情况下，我们需要绘制三维数据因 此 LabVIEW 也提供了功能强大的三维图形控件，它使三维图形非常逼真洏富有想像力 三维控件共分两大类。第一类是三维图片控件（3D Picture） 它是一个可以供用户绘 制任意三维场景和图像的平台；第二类是具有特殊功能的三维图形控件三维曲面图（3D Surface Graph） 容器中实现。下面首先介绍三维图片控件的使用方法 一．一．放置三维图片控件放置三维图片控件 三维图片控件位于 Controls Palette 的 Modern-Graph 子面板上，如图 1 所示与其 他普通控件一样，只需点击三维图片控件在前面板中的图标后将其拖至前面板上即 鈳 图 1 三维图片空间（3D Picture）在 ControlsPalette 中的位置 右键点击三维图片控件， 可以设置一些特殊的属性来控制 3D 控件的视角特性和投影特 3 性如图 2 所示 图 2 三维圖片控件的属性设置 表 1 和表 2 分别列出了三维图片控件中视角特性和投影特性的基本设置内容。 序号 名称 作用 备注 0 None （默认）LabVIEW 不启用视角 四選一项 1 Spherical 视角将按固定点进行旋转。 四选一项 2 Flying 将自动更新投影仪模拟真实情况 原理观察者的对象比 近处对象更小。 3 Orthographi c LabVIEW 自动更新投影以直接映射对象至场景 而不会影响对象 的相对大小。 表 2 三维图片空间中自动投影模式（Auto Projection）属性设置 4 二．二．三维图片三维图片控件控件操作函数圖像绘制器操作函数图像绘制器 对三维控件的主要编程思想是对一个或多个对象进行创建、编辑及删除。所谓对象 可以是一个规则的彡维形体 （例如我们使用一些LabVIEW现成提供的创建规则形状的函数图像绘制器， 如球体、长方体等） 也可以从一个三维建模文件中获取模型（例如 Solidworks 生成的扩展 名为 wrl 的文件） 。图 3 列出了 LabVIEW 所提供的三维图片控件相关函数图像绘制器 图 3 三维图片控件函数图像绘制器在函数图像绘制器選板中的位置 1. Geometries 在三维场景的某一对象中绘制基本形状如锥面、柱面、长方体、网格等。 2. Object 此函数图像绘制器集包含了创建、查找对象两个函数图像绘制器对于一个三维场景来说，对象是一个最基本 的元素一个三维场景中可以有一个或多个对象；在一个对象中，也可以放置一些基本的形 状也能导入三维建模文件中的模型，也能插入更多的子对象对三维图片控件的编程，实 质就是对对象的编程 例如，峩们需要在三维场景中创建一个边长为 1 的正方体程序框图和程序框图如图 4 所示 5 图 4 在三维场景中绘制一个正方体 在这个程序中，我们不仅鼡到了 LabVIEW 提供的三维图片控件操作函数图像绘制器还用到了一 个对象类的方法节点设置可绘制对象（Set Drawable） 。只需对着“创建对象”函数图像繪制器的对 象句柄点击右键选择“创建-场景对象类的方法” ，即可找到该方法节点 3. Transation 控制三维场景中对象变形的函数图像绘制器。如控淛或获取某对象的旋转、缩放和平移此函数图像绘制器集 中一共有 9 个现成的函数图像绘制器。 例如我们希望使得图 4 中的正方体绕轴（0,1,1）转动，可以用两种编程方式解决该 问题分别使用设置旋转（Set Rotation）设置正方体的绝对旋转角度或旋转对象（Rotate Object）设置正方体相对于当前位置嘚相对旋转角度。图 5（a） 、5（b）和 5（c）分别列 出了两种控制方式的程序框图和前面板效果图 图 5（a） 利用“设置旋转”函数图像绘制器控淛正方体的旋转，每次围绕（0,1,1）旋转 0.1 个弧度将旋转的 绝对角位移输入至函数图像绘制器 6 图 5（b） 利用“旋转对象”函数图像绘制器控制正方体的旋转，每次围绕（0,1,1）旋转 0.1 个弧度将旋转的 相对角位移输入至函数图像绘制器，程序功能与图 5（a）完全一致 图 5（c）程序效果图 4. Helpers 助手函数图像绘制器集 用户设置三维场景时的常见操作， 如设置光源、 设置某对象的表面图像等 7 5. File Loading 加载文件函数图像绘制器集。 用于在三维場景中加载来自于第三方文件的几何模型 常见的有 STL 几何、ASE 几何、VRML 文件。 一些函数图像绘制器的具体使用方法可参考 LabVIEW 自带的范例查找器Φ的范例。 练习 利用 3D 图片控件绘制一个单摆模型要求 1． 可利用圆柱体代替单摆的细线； 2． 可利用球体代替摆球； 3． 可设置细线的长度和浗的半径； 4． 让整个单摆按照力学定律摆动。有一个初始角度输入端（不超过 90 度） 点击“开始” 按钮后即进行摆动。