OpenGL基础图形编程 - OpenGL基本程序结构

用OpenGL编写的程序结构类似于用其他语言编写的程序。实际上，OpenGL是一个丰富的三维图形函数库，编写OpenGL程序并非难事，只需在基本C语言中调用这些函数，用法同Turbo C、Microsoft C等类似，但也有许多不同之处。
　　本指南所有的程序都是在Windows NT的Microsoft Visual C++集成环境下编译连接的，其中有部分头文件和函数是为这个环境所用的，例如判别操作系统的头文件“glos.h”。此外，为便于各类读者同时快速入门，在短时间内掌握OpenGL编程的基本方法和技巧，指南中例子尽量采用标准ANSI C调用OpenGL函数来编写，而且所有例程都只采用OpenGL附带的辅助库中的窗口系统。此外，这样也便于程序在各平台间移植，尤其往工作站UNIX操作系统移植时，也只需改动头文件等很少很少的部分。下面列出一个简单的OpenGL程序：

　　例4-1 OpenGL简单例程（Simple.c）

　　#include <GL/gl.h>
　　#include <GL/glaux.h>
　　#include "glos.h"

　　void main(void)
　　{
　　　　auxInitDisplayMode(AUX_SINGLE|AUX_RGBA);
　　　　auxInitPosition(0,0,500,500);
　　　　auxInitWindow("simple");

　　　　glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
　　　　glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

　 　　 glColor3f(1.0,0.0,0.0);
　　　　glRectf(-0.5,-0.5,0.5,0.5);

　 　　 glFlush();
　　　　_sleep(1000);
　　}

　　这个程序运行结果是在屏幕窗口内画一个红色的方块。
　　下面具体分析整个程序结构：首先，在程序最开始处是OpenGL头文件：<GL/gl.h>、<GL/glaux.h>。前一个是gl库的头文件，后一个是辅助库的头文件。此外，在以后的几章中还将说明OpenGL的另外两个头文件，一个是<GL/glu.h>实用库的头文件，另一个是<GL/glx.h>X窗口扩充库的头文件（这个常用在工作站上）。接下来是主函数main()的定义：一般的程序结构是先定义一个窗口：

　　auxInitDisplayMode(AUX_SINGLE|AUX_RGBA);
　　auxInitPosition(0,0,500,500);
　　auxInitWindow("simple");

　　auxInitDisplayMode(AUX_SINGLE|AUX_RGBA)设置窗口显示模式为RGBA方式，即彩色方式，并且图形缓存为单缓存（SINGLE BUFFER）。auxInitPosition(0, 0, 500, 500)定义窗口的初始位置，前两个参数(0, 0)为窗口的左上角点的屏幕坐标，后两个参数(500,500)为窗口的宽度和高度。auxInitWindow("simple")是窗口初始化，字符参数是窗口名称。
　　然后是窗口内清屏：

　　glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

　　第一句将窗口清为黑色，第二句将颜色缓冲区清为glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0)命令所设置的颜色，即同窗口背景颜色一致。
　　再接着是在窗口内画一个物体：

　　glColor3f(1.0,0.0,0.0);
　　glRectf(-0.5,-0.5,0.5,0.5);

　　很明显，第一句设置物体颜色，函数中前三个参数分别为R、G、B值，最后一个参数是Alpha值，范围都从0至1；第二句绘制一个二维矩形。注意：OpenGL是针对三维图形而言，因此用作OpenGL编程绘制物体必须意识到任何一个物体都是三维的，具有空间性，而显示于屏幕上的物体都是三维物体在二维平面上的投影。
　　从表面上看，上述程序代码很简单，实际上已经用到了缺省的投影形式（正射投影）。再看glFlush()函数，表示强制绘图完成。最后一句_sleep(1000)，参数单位为毫秒，整句意思是保持现有状况一秒钟，然后结束程序运行。这个函数是VC++的库函数。
　　总而言之，OpenGL程序基本结构为定义窗口、清理窗口、绘制物体、结束运行。