NeHe OpenGL教程 學習筆記1

[size=xx-large]如果你[/size]
和我一樣剛剛學習OpenGL,跟着教程走了一遍但還是感覺對一些東西的理解很模糊，你可以繼續往下看，我們一起來探討。如果不是，很抱歉浪費了您的時間。

[size=small][color=gray]PS：看了快三個星期的OpenGL了，NeHe的教程看似很簡單（因爲你只要照着敲就能做出一些很有意思的小demo出來），不過有很多地方需要自己去弄懂和理解的，於是就先把自己的理解寫下來。所以，純屬個人簡介，如有錯誤，歡迎指正。[/color][/size]

[size=xx-large]Lesson 1 窗口的建立[/size]
[size=large]1描述[/size]
創建一個window窗口，以此作爲windows的載體。
Nehe的窗口框架搭建的非常好，理解的難點隨之出現。這一課有許多關於OpenGL視圖環境的設置函數，這裏暫且略過（因爲我現在還說不清），主要描述一下windows窗口的創建以及淺談一些消息機制吧。
[size=large]2流程[/size]
1.定義一個WNDCLASS窗口結構體(這個變量名貌似取得不是很好啊)

WNDCLASS	wc;							// 窗口類結構

2.設置WNDCLASS的屬性，也就是確定窗體的樣式風格。
這裏有一個很重要的屬性，也就是WNDCLASS的lpfnWndProc字段，這裏指定窗口的消息處理函 數，後面會再次提到。

wc.style		= CS_HREDRAW | CS_VREDRAW | CS_OWNDC;		// 移動時重畫，併爲窗口取得DC
	wc.lpfnWndProc		= (WNDPROC) WndProc;				// WndProc處理消息
	wc.cbClsExtra		= 0;						// 無額外窗口數據
	wc.cbWndExtra		= 0;						// 無額外窗口數據
	wc.hInstance		= hInstance;					// 設置實例
	wc.hIcon		= LoadIcon(NULL, IDI_WINLOGO);			// 裝入缺省圖標
	wc.hCursor		= LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);			// 裝入鼠標指針
	wc.hbrBackground	= NULL;						// GL不需要背景
	wc.lpszMenuName		= NULL;						// 不需要菜單
	wc.lpszClassName	= "OpenG";					// 設定類名字

3.註冊該窗口

if (!RegisterClass(&wc))						// 嘗試註冊窗口類
	{
		MessageBox(NULL,"註冊窗口失敗","錯誤",MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
		return FALSE;							// 退出並返回FALSE
	}

4.創建窗口,返回一個HWND類型的窗口句柄，這個很重要，各種資源的獲取以及屬性的設置都要用到它。

hWnd=CreateWindowEx(	dwExStyle,							// 擴展窗體風格
			TEXT("OpenGL"),							// 類名字
			(LPCWSTR)title,								// 窗口標題
			dwStyle |							// 必須的窗體風格屬性
			WS_CLIPSIBLINGS |					// 必須的窗體風格屬性
			WS_CLIPCHILDREN,					// 必須的窗體風格屬性
			0, 0,								// 窗口位置
			WindowRect.right-WindowRect.left,	// 計算調整好的窗口寬度
			WindowRect.bottom-WindowRect.top,	// 計算調整好的窗口高度
			NULL,								// 無父窗口
			NULL,								// 無菜單
			hInstance,							// 實例
			NULL))

5.顯示窗口

ShowWindow(hWnd,SW_SHOW);						// 顯示窗口

至此，一個基本的窗口就已經搭建好並顯示成功了，但是貌似和OpenGL一點關係也沒有。NeHe的窗口創建和OpenGL的舞臺搭建基本上是揉在一起的，所以我將其分開。下面是OpenGL的舞臺搭建

1.創建像素格式，這個可以看做是OpenGL與windows窗口的連接紐帶，像素格式PIXELFORMATDESCRIPTOR告訴windows窗口你需要提供一個相應的格式來滿足OpenGL的顯示要求

 static	PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd=					// /pfd 告訴窗口我們所希望的東東，即窗口使用的像素格式
	{
		sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR),					// 上述格式描述符的大小
		1,								// 版本號
		PFD_DRAW_TO_WINDOW |						// 格式支持窗口
		PFD_SUPPORT_OPENGL |						// 格式必須支持OpenGL
		PFD_DOUBLEBUFFER,						// 必須支持雙緩衝
		PFD_TYPE_RGBA,							// 申請 RGBA 格式
		bits,								// 選定色彩深度
		0, 0, 0, 0, 0, 0,						// 忽略的色彩位
		0,								// 無Alpha緩存
		0,								// 忽略Shift Bit
		0,								// 無累加緩存
		0, 0, 0, 0,							// 忽略聚集位
		16,								// 16位 Z-緩存 (深度緩存)
		0,								// 無蒙板緩存
		0,								// 無輔助緩存
		PFD_MAIN_PLANE,							// 主繪圖層
		0,								// Reserved
		0, 0, 0								// 忽略層遮罩
	};

2.獲得設備描述表，設備描述表...好吧~我第一次看的時候也懵了，什麼東西？我們可以將設備理解成資源，很多資源的分配和獲得都要用到它，就我目前的理解，將它理解成資源管理器也差不多，這裏的資源可以包括內存空間和窗口的設備（又是設備，找不到其他詞了），比如：OpenGL裏面可以將需要重複繪製的圖像模型先存放在內存裏（有點像是享元模式），也就是常說的顯示列表，這樣就可以提高運行效率，和數據就需要設備描述表來進行創建。

if (!(hDC=GetDC(hWnd)))							// 取得設備描述表了麼?
	{
		KillGLWindow();							// 重置顯示區
		MessageBox(NULL,"不能創建一種相匹配的像素格式","錯誤",MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
		return FALSE;							// 返回 FALSE
	}

3.檢測像素格式並進行設置

if (!(PixelFormat=ChoosePixelFormat(hDC,&pfd)))	// Windows 找到相應的象素格式了嗎?
	{
		KillGLWindow();								// 重置顯示區
		MessageBox(NULL,TEXT("不能創建一種相匹配的像素格式"),TEXT("錯誤"),MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
		return FALSE;								// 返回 FALSE
	}

	if(!SetPixelFormat(hDC,PixelFormat,&pfd))		// 能夠設置象素格式麼?
	{
		KillGLWindow();								// 重置顯示區
		MessageBox(NULL,TEXT("不能設置像素格式"),TEXT("錯誤"),MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
		return FALSE;								// 返回 FALSE
	}

4.渲染描述表？暫時還沒有用到過，以後瞭解之後會重寫這裏
做到這裏，OpenGL的舞臺環境已經基本搭建完成

if (!(hRC=wglCreateContext(hDC)))				// 能否取得OpenGL渲染描述表?
	{
		KillGLWindow();								// 重置顯示區
		MessageBox(NULL,TEXT("不能創建OpenGL渲染描述表"),TEXT("錯誤"),MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
		return FALSE;								// 返回 FALSE
	}

	if(!wglMakeCurrent(hDC,hRC))					// 嘗試激活着色描述表
	{
		KillGLWindow();								// 重置顯示區
		MessageBox(NULL,TEXT("不能激活當前的OpenGL渲然描述表"),TEXT("錯誤"),MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION);
		return FALSE;								// 返回 FALSE
	}

5.OpenGL初始化，一般封裝成一個函數如initGL在主體程序運行前進行調用。這裏是一些基本的參數，一些其他的初始化工作，如3D世界的數據讀入等操作，也可以寫在這個裏面。

int InitGL(GLvoid)
{
	glShadeModel(GL_SMOOTH);//陰影模式
	glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);//背景色
	//深度緩存設置和測試
	glEnable(GL_DEPTH_TEST);
	glDepthFunc(GL_LEQUAL);
	//讓系統修正透視
	glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT,GL_NICEST);
	buildFont();
	return TRUE;
}

[size=xx-large]Extra 消息機制[/size]
雖然教程中沒怎麼說明，但是我覺得這是一個很重要的機制。

[size=large]描述[/size]
windows的消息機制其實是一個不斷循環的過程，對於窗口主體程序而言，其過程可以大體總結爲 監聽消息---取得消息---處理消息（消息處理函數）---監聽消息......
[size=large]流程[/size]
[size=medium]1.監聽消息&取得消息[/size]
爲什麼要一起講？這裏要討論兩個函數
[color=gray][size=medium]PeekMessage和GetMessage[/size][/color]
PeekMessage:無論應用程序消息隊列是否有消息，PeekMessage函數都立即返回，程序得以繼續執行
後面的語句（無消息則執行其它指令，有消息時一般要將消息派發出去，再執行其它
指令）。
GetMessage:函數只有在消息對立中有消息時返回，隊列中無消息就會一直等，直至下
一個消息出現時才返回。在等的這段時間，應用程序不能執行任何指令。
所以GetMessage對消息有一種監聽的感覺，而PeekMessage就只是一味的取數據而已了。

在NeHe的教程中使用的是PeekMessage,而在《Windows程序設計》一書中則是使用的GetMessage，原因是，在NeHe中，主函數的消息循環不僅僅起到接收外部消息的作用，它還是OpenGL動畫的一個“始終”,每循環一次就會重新繪製一次從而產生動態效果。

while(!done)									// 保持循環直到 done=TRUE
	{
		if (PeekMessage(&msg,NULL,0,0,PM_REMOVE))	// 有消息在等待嗎?
		{
			if (msg.message==WM_QUIT)				// 收到退出消息?
			{
				done=TRUE;							// 是，則done=TRUE
			}
			else									// 不是，處理窗口消息
			{
				TranslateMessage(&msg);				// 翻譯消息
				DispatchMessage(&msg);				// 發送消息
			}
		}
		else										// 如果沒有消息
		{
			// 繪製場景。監視ESC鍵和來自DrawGLScene()的退出消息
			if (active)								// 程序激活的麼?
			{
				if (keys[VK_ESCAPE])				// ESC 按下了麼?
				{
					done=TRUE;						// ESC 發出退出信號
				}
				else								// 不是退出的時候，刷新屏幕
				{
					DrawGLScene();					// 繪製場景
					SwapBuffers(hDC);				// 交換緩存 (雙緩存)

				}
			}

			if (keys[VK_F1])						// F1鍵按下了麼?
			{
				keys[VK_F1]=FALSE;					// 若是，使對應的Key數組中的值爲 FALSE
				KillGLWindow();						// 銷燬當前的窗口
				fullscreen=!fullscreen;				// 切換 全屏 / 窗口 模式
				// 重建 OpenGL 窗口
				if (!CreateGLWindow(TEXT("NeHe's OpenGL 程序框架"),640,480,16,fullscreen))
				{
					return 0;						// 如果窗口未能創建，程序退出
				}
			}
		}
	}

看到一上代碼，注意到DrawGLScene()，SwapBuffers(hDC)兩個函數，如果將PeekMessage換成GetMessage的話，湖面應該就動不了了吧。
2.處理消息
任然是上面的代碼，當獲得消息以後，則會執行下面兩行代碼

TranslateMessage(&msg);				// 翻譯消息
DispatchMessage(&msg);				// 發送消息

TranslateMessage做的事情，《windows程序設計》寫的是進行鍵盤翻譯，第六章有深入探討（懶得去看哦），我猜大概就是將鍵盤的消息裝換成相應的ASCLL碼的值吧，“望文生義”有時還是很必要的。
DispatchMessage(&msg)做的事情則是將消息交給在WNDCLASS定義階段綁定的那個消息響應函數（還記得不？不記得翻上去看看那吧），由響應函數進行處理，下面貼出一部分

LRESULT CALLBACK WndProc(	HWND	hWnd,			// 窗口的句柄	
							UINT	uMsg,			// 窗口的消息
							WPARAM	wParam,			// 附加的消息內容
							LPARAM	lParam)			// 附加的消息內容
{
	switch (uMsg)									// 檢查Windows消息
	{
		case WM_ACTIVATE:							// 監視窗口激活消息
		{
			if (!HIWORD(wParam))					// 檢查最小化狀態
			{
				active=TRUE;						// 程序處於激活狀態
			}
			else
			{
				active=FALSE;						// 程序不再激活
			}

			return 0;								// 返回消息循環
		}
        //各種消息類別的處理....省略
	}

	// 向 DefWindowProc傳遞所有未處理的消息。
	return DefWindowProc(hWnd,uMsg,wParam,lParam);
}

DefWindowProc(hWnd,uMsg,wParam,lParam)是將我們不關心的消息扔回去讓缺省的消息響應函數處理，比如WM_CLOSE消息什麼的....

[size=x-large]其他[/size]
首先，此文意在梳理學習過程中的疑問以及整合知識的結構流程。
最後附上我修改過後的OpenGL窗口文件，可在[color=cyan]VS2010[/color]下運行，我一般將它作爲每次課程的“白板”，希望有所幫助。
Nehe中文教程地址[url]http://www.owlei.com/DancingWind/[/url]