opengl入门教程(1)

最新推荐文章于 2025-05-12 00:52:23 发布

windwu

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文章标签： windows 图形 direct3d buffer 语言 behavior

本文介绍了如何在Windows环境下使用OpenGL进行编程，包括安装配置环境、编写第一个OpenGL程序等内容，并对比了OpenGL与DirectX的特点。

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说起编程作图，大概还有很多人想起 TC 的 #include <graphics.h> 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 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。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。
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://upload.programfan.com/upfile/200607311626279.zip
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 “VC/PlatformSDK/include/gl 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 “VC/lib” 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:/Windows/System32 ）
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 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 <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。

怎么样？代码还不算长吧？

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。

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）。更多信息，请自己 Google 。当然以后的教程也会有一些讲解。
3 、 glutInitWindowPosition ，这个简单，设置窗口在屏幕中的位置。
4 、 glutInitWindowSize ，这个也简单，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。