_opengl入门教程

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1、 OpenGL 入门教程 1.第一课： 说起编程作图，大概还有很多人想起 TC 的#include 吧？ 但是各位是否想过，那些画面绚丽的 PC 游戏是如何编写出来的？就靠 TC 那可怜的 640*480 分辨率、16色来做吗？显然是不行的。 本帖的目的是让大家放弃 TC 的老旧图形接口，让大家接触一些新事物。 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 graph

2、ics.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 Ope

3、nGL 性能一直领先。 总之，OpenGL 是一个很 NB 的图形软件接口。至于究竟有多 NB，去看看 DOOM3 和 QUAKE4 等专业游戏就知道了。 OpenGL 官方网站（英文） http:/www.opengl.org 下面我将对 Windows 下的 OpenGL 编程进行简单介绍。 学习 OpenGL 前的准备工作 第一步，选择一个编译环境 现在Windows系统的主流编译环境有Visual Studio， Broland C+ Builder， Dev-C+等， 它们都是支持OpenGL的。但这里我们选择 Visual Studio 2005 作为学习 OpenGL 的环境。

4、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 下载地址： （大小约为 150k） http:/www.opengl.org/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip 无法从以上地址下载的话请使用下面的连接: http:/ 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、在“我的电脑”中搜索“gl.h”，并找到其所在文件夹（如果是 VisualStudio2005，则应该是其安装目录下面的“VCP

5、latformSDKincludegl 文件夹”） 。把解压得到的 glut.h 放到这个文件夹。 3、把解压得到的 glut.lib 和 glut32.lib 放到静态函数库所在文件夹（如果是 VisualStudio2005，则应该是其安装目录下面的“VClib”文件夹） 。 4、把解压得到的 glut.dll 和 glut32.dll 放到操作系统目录下面的 system32 文件夹内。 （典型的位置为：C:WindowsSystem32） 第三步，建立一个 OpenGL 工程 这里以 VisualStudio2005 为例。 选择 File-New-Project，然后选择 Win32

6、 Console Application，选择一个名字，然后按 OK。 在谈出的对话框左边点 Application Settings，找到 Empty project 并勾上，选择 Finish。 然后向该工程添加一个代码文件，取名为“OpenGL.c”，注意用.c 来作为文件结尾。 搞定了，就跟平时的工程没什么两样的。 第一个 OpenGL 程序 一个简单的 OpenGL 程序如下： （注意，如果需要编译并运行，需要正确安装 GLUT，安装方法如上所述） #include void myDisplay(void) glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glRectf(

7、-0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.5f); glFlush(); int main(int argc, char *argv) glutInit( glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE); glutInitWindowPosition(100, 100); glutInitWindowSize(400, 400); glutCreateWindow(“第一个 OpenGL 程序“); glutDisplayFunc( 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

8、行说明。 怎么样？代码还不算长吧？ 首先，需要包含头文件#include ，这是 GLUT 的头文件。 本来 OpenGL 程序一般还要包含和，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。 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、glut

9、Init，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( （二）glVertex2f(1.0f, 3.0f); （三）glVertex3f(1.0f, 3.0f, 0.0f); （四）glVertex4f(1.0f, 3.0f, 0.0f, 1.0f); （五）GLfloat VertexArr3 = 1.0f, 3.0f, 0.0f; glVertex3fv(VertexArr3); 以后我们将用 glVertex*来表示这一系列函数。 注意：OpenGL 的很多函数都是采用这样的形式，一个相同的前缀再加上参数说明

10、标记，这一点会随着学习的深入而有更多的体会。 三、开始绘制 假设现在我已经指定了若干顶点，那么 OpenGL 是如何知道我想拿这些顶点来干什么呢？是一个一个的画出来，还是连成线？或者构成一个多边形？或者做其它什么事情？ 为了解决这一问题，OpenGL 要求：指定顶点的命令必须包含在 glBegin 函数之后，glEnd 函数之前（否则指定的顶点将被忽略） 。并由 glBegin 来指明如何使用这些点。 例如我写： glBegin(GL_POINTS); glVertex2f(0.0f, 0.0f); glVertex2f(0.5f, 0.0f); glEnd(); 则这两个点将分别被画出来。如

11、果将 GL_POINTS 替换成 GL_LINES，则两个点将被认为是直线的两个端点，OpenGL 将会画出一条直线。 我们还可以指定更多的顶点，然后画出更复杂的图形。 另一方面，glBegin 支持的方式除了 GL_POINTS 和 GL_LINES，还有 GL_LINE_STRIP，GL_LINE_LOOP，GL_TRIANGLES，GL_TRIANGLE_STRIP，GL_TRIANGLE_FAN 等，每种方式的大致效果见下图： 声明：该图片来自 www.opengl.org，该图片是OpenGL 编程指南一书的附图，由于该书的旧版（第一版，1994 年）已经流传于网络，我希望没有触及到

12、版权问题。 我并不准备在 glBegin 的各种方式上大作文章。大家可以自己尝试改变 glBegin 的方式和顶点的位置，生成一些有趣的图案。 程序代码： void myDisplay(void) glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBegin( /* 在这里填上你所希望的模式 */ ); /* 在这里使用 glVertex*系列函数 */ /* 指定你所希望的顶点位置 */ glEnd(); glFlush(); 把这段代码改成你喜欢的样子，然后用它替换第一课中的 myDisplay 函数，编译后即可运行。 两个例子 例一、画一个圆 /* 正四边形，正五边形，正六

13、边形，直到正 n 边形，当 n 越大时，这个图形就越接近圆 当 n 大到一定程度后，人眼将无法把它跟真正的圆相区别 这时我们已经成功的画出了一个“圆” （注：画圆的方法很多，这里使用的是比较简单，但效率较低的一种） 试修改下面的 const int n 的值，观察当 n=3,4,5,8,10,15,20,30,50 等不同数值时输出的变化情况 将 GL_POLYGON 改为 GL_LINE_LOOP、GL_POINTS 等其它方式，观察输出的变化情况 */ #include const int n = 20; const GLfloat R = 0.5f; const GLfloat Pi =

14、 3.1415926536f; void myDisplay(void) int i; glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBegin(GL_POLYGON); for(i=0; i const GLfloat Pi = 3.1415926536f; void myDisplay(void) GLfloat a = 1 / (2-2*cos(72*Pi/180); GLfloat bx = a * cos(18 * Pi/180); GLfloat by = a * sin(18 * Pi/180); GLfloat cy = -a * cos(18 * Pi/18

15、0); GLfloat PointA2 = 0, a , PointB2 = bx, by , PointC2 = 0.5, cy , PointD2 = -0.5, cy , PointE2 = -bx, by ; glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); / 按照 A-C-E-B-D-A 的顺序，可以一笔将五角星画出 glBegin(GL_LINE_LOOP); glVertex2fv(PointA); glVertex2fv(PointC); glVertex2fv(PointE); glVertex2fv(PointB); glVertex2fv(PointD); g

16、lEnd(); glFlush(); 例三、画出正弦函数的图形 /* 由于 OpenGL 默认坐标值只能从-1 到 1， （可以修改，但方法留到以后讲） 所以我们设置一个因子 factor，把所有的坐标值等比例缩小， 这样就可以画出更多个正弦周期 试修改 factor 的值，观察变化情况 */ #include const GLfloat factor = 0.1f; void myDisplay(void) GLfloat x; glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBegin(GL_LINES); glVertex2f(-1.0f, 0.0f); glVertex2f(1.0f, 0.0f); / 以上两个点可以画 x 轴 glVertex