OpenGL简介

OpenGL特点

OpenGL作为当前主流的图形API之一,它在一些场合具有比DirectX更优越的特性。

  1. 与C语言紧密结合。
    OpenGL命令最初就是用C语言函数来进行描述的,对于学习过C语言的人来讲,OpenGL是容易理解和学习的。如果你曾经接触过TC的graphics.h,你会发现,使用OpenGL作图甚至比TC更加简单。
  2. 强大的可移植性。
    微软的Direct3D虽然也是十分优秀的图形API,但它只用于Windows系统(现在还要加上一个XBOX游戏机)。而OpenGL不仅用于 Windows,还可以用于Unix/Linux等其它系统,它甚至在大型计算机、各种专业计算机(如:医疗用显示设备)上都有应用。并且,OpenGL 的基本命令都做到了硬件无关,甚至是平台无关。
  3. 高性能的图形渲染。
    OpenGL是一个工业标准,它的技术紧跟时代,现今各个显卡厂家无一不对OpenGL提供强力支持,激烈的竞争中使得OpenGL性能一直领先。

总之,OpenGL是一个很NB的图形软件接口。

相关网站

OpenGL官方网站(英文)

准备工作

  • 第一步 选择一个编译环境
    选择Visual Studio 2015作为学习OpenGL的环境。
  • 第二步 安装GLUT工具包
    GLUT不是OpenGL所必须的,但它会给我们的学习带来一定的方便,推荐安装。Windows环境下的GLUT官网下载地址:(大小约为150k)。
  • 第三步 Windows环境下安装GLUT的步骤:
    1. 将下载的压缩包解开,将得到5个文件
    2. 假设你的vs的安装路径为MY_VS_ROOT,那么在MY_VS_ROOT/VC/include/下新建一个文件夹GL,然后复制glut.h到这个文件夹下,比如我的就是D:\soft\vs2015\VC\include\GL\glut.h。
      3.然后复制glut.lib和glut32.lib到MY_VS_ROOT/VC/lib/下
    3. 最后复制glut.dll和glut32.dll到系统的dll目录下:C:\Windows\system32文件夹内(32位系统)或C:\Windows\SysWOW64(64位系统)。

建立测试文档

以visual studio 2015为例,选择File->New->Project,然后选择C++->Win32 Console Application,选择一个名字,然后按OK。


新建程序

在弹出的对话框上,选择Finish。搞定了,就跟平时的工程没什么两样的。

第一个OpenGL程序

在中输入如下代码,并编译运行。

#include "stdafx.h"
#define GLUT_DISABLE_ATEXIT_HACK   
#include <GL\glut.h>

void myDisplay()
{
    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("第一个OpenGL程序");
    glutDisplayFunc(&myDisplay);
    glutMainLoop();
    return 0;
}

该程序的作用是在一个黑色的窗口中央画一个白色的矩形。下面对各行语句进行说明。


第一个OpenGL程序

首先,需要包含头文件#include <GL/glut.h>,这是GLUT的头文件。

本来OpenGL程序一般还要包含<GL/gl.h>和<GL/glu.h>,但GLUT的头文件中已经自动将这两个文件包含了,不必再次包含。

如果运行程序出现了类似下面的编译错误,需要添加宏#define GLUT_DISABLE_ATEXIT_HACK以避免。

error LNK2019: unresolved external symbol __imp____glutInitWithExit@12 referenced in function _glutInit_ATEXIT_HACK@8

然后看main函数。
int main(int argc, char *argv[]),这个是带命令行参数的main函数,各位应该见过吧?没见过的同志们请多翻翻书,等弄明白了再往下看。注意main函数中的各语句,除了最后的return之外,其余全部以glut开头。这种以glut开头的函数都是GLUT工具包所提供的函数,下面对用到的几个函数进行介绍。

  1. glutInit,对GLUT进行初始化,这个函数必须在其它的GLUT使用之前调用一次。其格式比较死板,一般照抄这句glutInit(&argc, argv)就可以了。
  2. glutInitDisplayMode,设置显示方式,其中GLUT_RGB表示使用RGB颜色,与之对应的还有GLUT_INDEX(表示使用索引颜色)。GLUT_SINGLE表示使用单缓冲,与之对应的还有GLUT_DOUBLE(使用双缓冲)。
  3. glutInitWindowPosition,设置窗口在屏幕中的位置。
  4. glutInitWindowSize,设置窗口的大小。
  5. glutCreateWindow,根据前面设置的信息创建窗口。参数将被作为窗口的标题。注意:窗口被创建后,并不立即显示到屏幕上。需要调用glutMainLoop才能看到窗口。
  6. glutDisplayFunc,设置一个函数,当需要进行画图时,这个函数就会被调用。(这个说法不够准确,但准确的说法可能初学者不太好理解,暂时这样说吧)。
  7. glutMainLoop,进行一个消息循环。(这个可能初学者也不太明白,现在只需要知道这个函数可以显示窗口,并且等待窗口关闭后才会返回,这就足够了。)

在glutDisplayFunc函数中,我们设置了“当需要画图时,请调用myDisplay函数”。于是myDisplay函数就用来画图。观察myDisplay中的三个函数调用,发现它们都以gl开头。这种以gl开头的函数都是OpenGL的标准函数,下面对用到的函数进行介绍。

  1. glClear,清除。GL_COLOR_BUFFER_BIT表示清除颜色,glClear函数还可以清除其它的东西,但这里不作介绍。
  2. glRectf,画一个矩形。四个参数分别表示了位于对角线上的两个点的横、纵坐标。
  3. glFlush,保证前面的OpenGL命令立即执行(而不是让它们在缓冲区中等待)。其作用跟fflush(stdout)类似。

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