OpenGL入門學習(一) 【轉】

 說起編程作圖,大概還有很多人想起TC的#include 吧?
但是各位是否想過,那些畫面絢麗的PC遊戲是如何編寫出來的?就靠TC那可憐的640*480分辨率、16色來做嗎?顯然是不行的。

本帖的目的是讓大家放棄TC的老舊圖形接口,讓大家接觸一些新事物。

OpenGL作爲當前主流的圖形API之一,它在一些場合具有比DirectX更優越的特性。
1、與C語言緊密結合
OpenGL命令最初就是用C語言函數來進行描述的,對於學習過C語言的人來講,OpenGL是容易理解和學習的。如果你曾經接觸過TC的graphics.h,你會發現,使用OpenGL作圖甚至比TC更加簡單
2、強大的可移植性
微軟的Direct3D雖然也是十分優秀的圖形API,但它只用於Windows系統(現在還要加上一個XBOX遊戲機)。而OpenGL不僅用於 Windows,還可以用於Unix/Linux等其它系統,它甚至在大型計算機、各種專業計算機(如:醫療用顯示設備)上都有應用。並且,OpenGL 的基本命令都做到了硬件無關,甚至是平臺無關。
3、高性能的圖形渲染
OpenGL是一個工業標準,它的技術緊跟時代,現今各個顯卡廠家無一不對OpenGL提供強力支持,激烈的競爭中使得OpenGL性能一直領先。
總之,OpenGL是一個很NB的圖形軟件接口。至於究竟有多NB,去看看DOOM3和QUAKE4等專業遊戲就知道了。
OpenGL官方網站(英文)
http://www.opengl.org

下面將對Windows下的OpenGL編程進行簡單介紹。

學習OpenGL前的準備工作
第一步,選擇一個編譯環境
現在Windows系統的主流編譯環境有Visual Studio,Broland C++ Builder,Dev-C++等,它們都是支持OpenGL的。但這裏我們選擇Visual Studio 2005作爲學習OpenGL的環境。
第二步,安裝GLUT工具包
GLUT不是OpenGL所必須的,但它會給我們的學習帶來一定的方便,推薦安裝。
Windows環境下的GLUT下載地址:(大小約爲150k)
http://www.opengl.org/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip
無法從以上地址下載的話請使用下面的連接:
http://upload.programfan.com/upfile/200607311626279.zip

Windows環境下安裝GLUT的步驟:
1、將下載的壓縮包解開,將得到5個文件
2、在“我的電腦”中搜索“gl.h”,並找到其所在文件夾(如果是VisualStudio2005,則應該是其安裝目錄下面的“VC/PlatformSDK/include/gl文件夾”)。把解壓得到的glut.h放到這個文件夾。
3、把解壓得到的glut.lib和glut32.lib放到靜態函數庫所在文件夾(如果是VisualStudio2005,則應該是其安裝目錄下面的“VC/lib”文件夾)。
4、把解壓得到的glut.dll和glut32.dll放到操作系統目錄下面的system32文件夾內。(典型的位置爲:C:/Windows/System32)
第三步,建立一個OpenGL工程
這裏以VisualStudio2005爲例。
選擇File->New->Project,然後選擇Win32 Console Application,選擇一個名字,然後按OK。
在談出的對話框左邊點Application Settings,找到Empty project並勾上,選擇Finish。
然後向該工程添加一個代碼文件,取名爲“OpenGL.c”,注意用.c來作爲文件結尾。
搞定了,就跟平時的工程沒什麼兩樣的。

第一個OpenGL程序


一個簡單的OpenGL程序如下:(注意,如果需要編譯並運行,需要正確安裝GLUT,安裝方法如上所述)

#include <GL/glut.h>

void myDisplay(void)
{
     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
     glRectf(-0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.5f);
     glFlush();
}

int main(int argc, char *argv[])
{
     glutInit(&argc, argv);
     glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);
     glutInitWindowPosition(100, 100);
     glutInitWindowSize(400, 400);
     glutCreateWindow("第一個OpenGL程序");
     glutDisplayFunc(&myDisplay);
     glutMainLoop();
     return 0;
}

該程序的作用是在一個黑色的窗口中央畫一個白色的矩形。下面對各行語句進行說明。

首先,需要包含頭文件#include <GL/glut.h>,這是GLUT的頭文件。
本來OpenGL程序一般還要包含<GL/gl.h>和<GL/glu.h>,但GLUT的頭文件中已經自動將這兩個文件包含了,不必再次包含。

然後看main函數。
int main(int argc, char *argv[]),這個是帶命令行參數的main函數,各位應該見過吧?沒見過的同志們請多翻翻書,等弄明白了再往下看。
注意main函數中的各語句,除了最後的return之外,其餘全部以glut開頭。這種以glut開頭的函數都是GLUT工具包所提供的函數,下面對用到的幾個函數進行介紹。
1、glutInit,對GLUT進行初始化,這個函數必須在其它的GLUT使用之前調用一次。其格式比較死板,一般照抄這句glutInit(&argc, argv)就可以了。
2、 glutInitDisplayMode,設置顯示方式,其中GLUT_RGB表示使用RGB顏色,與之對應的還有GLUT_INDEX(表示使用索引顏色)。GLUT_SINGLE表示使用單緩衝,與之對應的還有GLUT_DOUBLE(使用雙緩衝)。更多信息,請自己Google。當然以後的教程也會有一些講解。
3、glutInitWindowPosition,這個簡單,設置窗口在屏幕中的位置。
4、glutInitWindowSize,這個也簡單,設置窗口的大小。
5、glutCreateWindow,根據前面設置的信息創建窗口。參數將被作爲窗口的標題。注意:窗口被創建後,並不立即顯示到屏幕上。需要調用glutMainLoop才能看到窗口。
6、glutDisplayFunc,設置一個函數,當需要進行畫圖時,這個函數就會被調用。(這個說法不夠準確,但準確的說法可能初學者不太好理解,暫時這樣說吧)。
7、glutMainLoop,進行一個消息循環。(這個可能初學者也不太明白,現在只需要知道這個函數可以顯示窗口,並且等待窗口關閉後纔會返回,這就足夠了。)

在glutDisplayFunc函數中,我們設置了“當需要畫圖時,請調用myDisplay函數”。於是myDisplay函數就用來畫圖。觀察myDisplay中的三個函數調用,發現它們都以gl開頭。這種以gl開頭的函數都是OpenGL的標準函數,下面對用到的函數進行介紹。
1、glClear,清除。GL_COLOR_BUFFER_BIT表示清除顏色,glClear函數還可以清除其它的東西,但這裏不作介紹。
2、glRectf,畫一個矩形。四個參數分別表示了位於對角線上的兩個點的橫、縱座標。
3、glFlush,保證前面的OpenGL命令立即執行(而不是讓它們在緩衝區中等待)。其作用跟fflush(stdout)類似。
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