OpenGL扩展库使用手册《GLEW—The OpenGL Extension Wrangler Library》

本文介绍了如何使用GLEW初始化OpenGL环境,并通过多种方式检查OpenGL扩展及版本支持情况。此外,还介绍了GLEW提供的实用工具及其使用方法。

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初始化GLEW

  First you need to create a valid OpenGL rendering context and call glewInit() to initialize the extension entry points. If glewInit() returns GLEW_OK, the initialization succeeded and you can use the available extensions as well as core OpenGL functionality. For example:
  首先,您需要创建一个有效的OpenGL渲染环境(着色描述表),并调用glewInit()来初始化扩展入口点。如果glewInit()返回GLEW_OK,初始化成功,您可以使用可用的扩展以及核心的OpenGL功能。例如:

#include <GL/glew.h>
#include <GL/glut.h>
...
glutInit(&argc, argv);
glutCreateWindow("GLEW Test");
GLenum err = glewInit();
if (GLEW_OK != err)
{
  /* Problem: glewInit failed, something is seriously wrong. */
  fprintf(stderr, "Error: %s\n", glewGetErrorString(err));
  ...
}
fprintf(stdout, "Status: Using GLEW %s\n", glewGetString(GLEW_VERSION));

检查扩展

  Starting from GLEW 1.1.0, you can find out if a particular extension is available on your platform by querying globally defined variables of the form GLEW_{extension_name}:
  从GLEW1.1.0开始,您能够通过查询全局定义的变量,来查明一个特定的扩展在你的平台上是否可用,其形式如GLEW_{extension_name}:

if (GLEW_ARB_vertex_program)
{
  /* It is safe to use the ARB_vertex_program extension here. */
  glGenProgramsARB(...);
}

  In GLEW 1.0.x, a global structure was used for this task. To ensure binary compatibility between releases, the struct was replaced with a set of variables.
  再GLEW 1.0.x中,这个任务使用了一个全局结构体。为了确保版本之间的二进制兼容性,使用了一组变量来替代结构体。
  You can also check for core OpenGL functionality. For example, to see if OpenGL 1.3 is supported, do the following:
  你也可以检查核心的OpenGL功能。例如,要查看是否支持OpenGL1.3,可以执行以下操作:

if (GLEW_VERSION_1_3)
{
  /* Yay! OpenGL 1.3 is supported! */
}

  In general, you can check if GLEW_{extension_name} or GLEW_VERSION_{version} is true or false.
  通常来说,您可以检查GLEW_{extension_name} 或者 GLEW_VERSION_{version} 是true还是false。
  It is also possible to perform extension checks from string input. Starting from the 1.3.0 release, use glewIsSupported to check if the required core or extension functionality is available:
  还可以从输入的字符串来执行扩展检查。从1.3.0版本开始,使用glewSupported来检查所需要的核心或扩展功能是否可用:

if (glewIsSupported("GL_VERSION_1_4  GL_ARB_point_sprite"))
{
  /* Great, we have OpenGL 1.4 + point sprites. */
}

  For extensions only, glewGetExtension provides a slower alternative (GLEW 1.0.x-1.2.x). Note that in the 1.3.0 release glewGetExtension was replaced with glewIsSupported.
  仅对于扩展来说,glewGetExtension提供了一种较慢的替代方法(GLEW 1.0.x-1.2.x)。注意,在1.3.0版本中,glewGetExtension被替换为glewIsSupported。

if (glewGetExtension("GL_ARB_fragment_program"))
{
  /* Looks like ARB_fragment_program is supported. */
}

试验驱动

  GLEW obtains information on the supported extensions from the graphics driver.
  GLEW从图形驱动程序获取能被支持的扩展的信息。
  Experimental or pre-release drivers, however, might not report every available extension through the standard mechanism, in which case GLEW will report it unsupported.
  然而,试验性或预发布的驱动程序可能不会通过标准机制报告每个可用的扩展,在这种情况下,GLEW将报告它不支持。
  To circumvent this situation, the glewExperimental global switch can be turned on by setting it to GL_TRUE before calling glewInit(), which ensures that all extensions with valid entry points will be exposed.
  为了避免这种情况,可以打开glewExperimental 全局开关,只需要在调用glewInit()之前将其设置为GL_TRUE即可,从而确保所有具有有效入口点的扩展都将被公开。


平台特定的扩展

  Platform specific extensions are separated into two header files: wglew.h and glxew.h, which define the available WGL and GLX extensions.
  平台特定的扩展被分为两个头文件:wglew.h 和 glxew.h,其分别定义了可用的WGL和GLX扩展。
  To determine if a certain extension is supported, query WGLEW_{extension name} or GLXEW_{extension_name}. For example:
  为了确定是否支持某个扩展,查询WGLEW_{extension name} 或者 GLXEW_{extension_name}。例如:

#include <GL/wglew.h>

if (WGLEW_ARB_pbuffer)
{
  /* OK, we can use pbuffers. */
}
else
{
  /* Sorry, pbuffers will not work on this platform. */
}

  
  Alternatively, use wglewIsSupported or glxewIsSupported to check for extensions from a string:
  或者,使用wglewsSupported 或者 glxewIsSupported 从一个字符串来检查扩展:

if (wglewIsSupported("WGL_ARB_pbuffer"))
{
  /* OK, we can use pbuffers. */
}

实用工具

  GLEW provides two command-line utilities: one for creating a list of available extensions and visuals; and another for verifying extension entry points.
  GLEW提供了两个命令行实用工具:一个用来创建可用的扩展和可视化的列表;另一个用于验证扩展入口点。
  
visualinfo: extensions and visuals 扩展和可视化  
  visualinfo is an extended version of glxinfo.
  visualinfo 是glxinfo的一个扩展版本。
  The Windows version creates a file called visualinfo.txt, which contains a list of available OpenGL, WGL, and GLU extensions as well as a table of visuals aka. pixel formats.
  Windows版本创建了一个名为visualinfo.txt的文件夹,其包含了一个可用的OpenGL,WGL和OpenGL扩展的列表,还有一个可视化的表格,像素格式。
  Pbuffer and MRT capable visuals are also included. For additional usage information, type visualinfo -h.
  Pbuffer 和 MRT 的视觉效果也包括在内。要获得使用信息,请输入 visualinfo -h;
  
glewinfo: extension verification utility 扩展验证工具  
  glewinfo allows you to verify the entry points for the extensions supported on your platform.
  glewinfo允许您验证平台上支持扩展的入口点。
  The Windows version reports the results to a text file called glewinfo.txt. The Unix version prints the results to stdout.

  Windows usage:

glewinfo [-pf <id>]

where is the pixel format id for which the capabilities are displayed.
其中是显示出的功能的像素格式id。

  Unix usage:

glewinfo [-display <dpy>] [-visual <id>]

where is the X11 display and is the visual id for which the capabilities are displayed.
其中是X11显示,是显示出的功能的可视id。

OpenGL是一个图形硬件的软件接口(“GL”即Graphics Library)。这一接口包含了数百个函数,图形程序员可以利用这些函数指定设计高品质的三维彩色图像所需的对象和操作。这些函数中有许多实际上是其他函数的简单变形,因此,实际上它仅包含大约180个左右完全不同的函数。 OpenGL 实用OpenGL Utility Library,GLU)和对X窗口系统的OpenGL扩展OpenGL Extension to the X Window System,GLX)为OpenGL提供了有用的支持特性和完整的OpenGL核心函数集。本书详细介绍了这些函数的功能。书中各章内容如下: 第1章 OpenGL简介 在概念上对OpenGL作了概述。它通过一个高层的模块图来阐述OpenGL所执行的所有主要处理阶段。 第2章 命令和例程概述 较详细地阐述了OpenGL对输入数据的处理过程(用顶点形式来指定一个几何体或用像素形式来定义一幅图像时),并告诉你如何用OpenGL函数来控制这个过程。此外,在本章中还对GLU和GLX函数作了讨论。 第3章 命令和例程一览 根据OpenGL命令所完成的功能列举说明了这些命令组。一旦了解了这些命令的功能,你就可以利用这些完整的函数原型作为快速参考。 第4章 定义的常量及相关命令 列举了在OpenGL中定义的常量和使用这些常量的命令。 第5章 OpenGL参考说明 本书的主体部分,它包括各组相关的OpenGL命令的描述。带参数的命令和与之一起描述的其他命令仅在数据类型方面有所不同。每个函数的参考说明介绍了参数、命令的作用和使用这些命令时可能发生的错误。 此外,本章还包含了有关OpenGL的 ARB扩展—多重纹理和绘图子集的参考说明。需要说明的是并非所有的OpenGL的环境都支持ARB扩展。 ?第6章 GLU参考说明 本章包含了所有的GLU命令的参考说明。 ?第7章 GLX参考说明 本章包含了所有的GLX命令的参考说明。 0.1 阅读此书前的预备知识 本书是OpenGL Architecture Review Board, Mason Woo、 Jackie Neider、Tom Davis 和Dave Shreinre编著的《OpenGL编程指南(第3版)》(Reading, MA: Addison-Wesley, 1999)的姊妹篇。阅读这两本书的前提是你已经懂得如何用C语言编程。 两本书的不同之处主要在于:《OpenGL编程指南》一书着重于介绍如何运用OpenGL,而本书的重点则是OpenGL的工作方式。当然要想彻底地了解OpenGL,这两方面的知识都是必需的。这两本书的另一个不同点是本书的大多数内容都是按字母次序编排的,这样编排的前提是假定你已经知道你所不明白的地方而仅仅想查找某个特定命令的用法。而《OpenGL编程指南》一书的编排则更像一本指南:它首先解释了OpenGL的简单概念,然后再导出更复杂的概念。虽然你不必通过阅读《OpenGL编程指南》一书来理解本书对命令的解释,但如果你已经读过它,你将会对这些命令有更深刻的理解。 如果你对计算机图形学还不太了解,那么请先从《OpenGL编程指南》一书入手学习,并同时参考下面这些书: ?James D. Foley、 Andries van Dam、Steven K. Feiner和John F. Hughes著,《计算机图形学:原理及应用》(Computer Graphics:Principles and Practice)。(Reading, MA:Addision-Wesley)。该书是一本计算机图形学的百科全书,它包含了丰富的信息量,但最好在你对这门学科有一定的实践经验之后再读它。ナAndrew S. Glassner 著,《3D计算机图形学:艺术家与设计师的用户指南》(3D Computer Graphics: A User誷 Guide for Artists and Designers)。(New York:Design Press)。这是一本非技术性的、综合介绍计算机图形学的书,它着重于所能获得的视觉效果而非如何获取这些效果的具体技巧。 ナOlin Lathrop著,《计算机图形学的工作原理》(The Way Computer Graphics Work)。(New York:John Wiley and Sons,Inc.)。这本书概括性地介绍了计算机图形学,主要面向初级和中级计算机用户。它介绍了理解计算机图形学所必需的一般概念。 0.2 字体约定 本书使用如下的字体约定: 黑体字(Bold)—命令和例行程序名; 斜体字(Italics)—变量名、自变量名、参数名、空间维数和文件名; 正体字(Regular)—枚举类型和定义的常量; 等宽字体(Monospace font)—示例代码。 值得注意的是本书所使用的命令名称都是缩写形式。许多OpenGL命令只是其他命令的变种。简言之,这里只使用函数的基本名称。如果此命令上加有星号(*),则说明它所代表的实际的命令名称可能比显示的命令名称要多。如,glVertex*代表所有指定顶点的命令变种所构成的命令。 多数命令的区别仅在于它们所带的自变量的数据类型。有些命令则在相关自变量的数目、这些自变量是否被指定为向量以及是否需在列表中单独指定等方面存在着区别。例如,你使用glVertex2f命令时必须以浮点数形式提供x和y的坐标;而使用glVertex3sv 命令时你需为x,y,z提供一个包含三个短整型值的数组。
译 者 序 近年来,随着计算机技术的进步,我们跨入了一个三维时代,各种扣人心弦的三维游戏、能数字化地显示天气变化的气象服务、震撼人心的3D数字化特殊效果,无不使我们体验到三维世界的全新感觉。可视化、计算机动画、虚拟现实是当今图形学领域的三大热门话题,它们的技术核心都是三维图形。 1992年7月,SGI公司首次发布了作为三维图形编程接口的OpenGL。目前它已成为国际上通用的开放式三维图形标准。一方面,OpenGL规范由ARB(OpenGL Architecture Review Board,OpenGL结构评审委员会)负责管理,充分保证了它的独立性、开放性、前瞻性和跨平台性。它可被集成到Unix、Windows NT 4.0、Windows 98、x窗口等窗口系统中。另一方面,Compaq 、IBM、 Intel、Microsoft等在计算机界具有主导作用的公司纷纷采用OpenGL图形的国际标准。各种游戏加速卡、专用加速部件都能不同程度地提高OpenGL程序的运行性能。这些都推动了OpenGL的发展,并迅速成为三维图形的国际标准。再者,SGI公司不断推出以OpenGL为基础的高级开发工具,以满足对图形工具性能日益增长的需求。这一切使得OpenGL成为最流行的三维图形开发工具。目前它已被广泛应用于CAD/CAM/CAE、地质、航空、医学图像处理、广告、艺术造型、电影后期制作等领域。 OpenGL由大量功能强大的图形函数组成,它集成了所有曲面造型、图形变换、光照、材质、纹理、像素操作、融合、反选择、雾化等复杂的计算机图形学算法。开发人员可以利用这些函数对整个三维图形轻松进行渲染,从而达到数字化现实生活景象的目的。 本书是OpenGL 参考手册的第3版,对OpenGL的函数进行了详细而简洁的说明,是程序员利用OpenGL进行程序开发的不可缺少的工具书。本书第1章是OpenGL入门,第2章对命令和例程进行了简介,第3章集中介绍了各种命令和例程,第4章介绍了定义的常量和相关命令,第5章是OpenGL参考说明,第6章是GLU的参考说明,第7章是GLX的参考说明。 本书在翻译过程中得到了国家863计划项目(863-511-942-016)的支持。参加翻译的人员还有王火亮、许宇荣、杨勤、杨颖、余牛、周贵仔、蒋丽、李岳梅,在此感谢他们的辛勤劳动。 由于计算机软件行业的飞速发展,加之时间仓促,翻译中难免会有不妥之处,如能得到您的及时指正将不胜感激。 我们的电子邮箱地址为caid@cs.zju.edu.cn. 译 者 2000年9月于求是园 目 录 译者序 前言 第1章 OpenGL简介 1 1.1 OpenGL基础 1 1.1.1 OpenGL图元及命令 1 1.1.2 OpenGL是一种过程语言 1 1.1.3 OpenGL的执行模式 2 1.2 基本OpenGL操作 2 第2章 命令和例程概述 4 2.1 OpenGL处理流程 4 2.1.1 顶点 4 2.1.2 ARB绘图子集 8 2.1.3 片断 9 2.2 其他OpenGL命令 11 2.2.1 使用求值器 11 2.2.2 执行选择和反馈 11 2.2.3 显示列表的使用 12 2.2.4 模式和运行的管理 12 2.2.5 获取状态信息 12 2.3 OpenGL实用 13 2.3.1 生成纹理操作所需的图形 13 2.3.2 坐标转换 13 2.3.3 多边形的镶嵌分块 14 2.3.4 绘制球体、圆柱和圆盘 14 2.3.5 NURBS曲线和曲面 14 2.3.6 错误处理 15 2.4 对X窗口系统的OpenGL扩展 15 2.4.1 初始化 15 2.4.2 控制绘制操作 15 第3章 命令和例程一览 18 3.1 注释 18 3.2 OpenGL命令 19 3.2.1 图元 19 3.2.2 顶点数组 19 3.2.3 坐标转换 20 3.2.4 着色与光照 20 3.2.5 剪切 21 3.2.6 光栅化 21 3.2.7 像素操作 22 3.2.8 纹理 22 3.2.9 雾 23 3.2.10 帧缓冲区操作 24 3.2.11 求值器 24 3.2.12 选择与反馈 25 3.2.13 显示列表 25 3.2.14 模式与执行 25 3.2.15 状态查询 26 3.3 ARB扩展 26 3.3.1 多重纹理 26 3.3.2 绘图子集 26 3.4 GLU例程 28 3.4.1 纹
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