OpenGL

参考：pyOpenGL官网
openGl教程

一、介绍

1. openGL概念:

• OpenGL实际上是一种图形与硬件的接口。它包括了120个图形函数，开发者可以用这些函数来建立三维模型和进行三维实时交互.

• OpenGL中的gl库是核心库，glu是实用库，glut是实用工具库.

• gl是核心，glu是对gl的部分封装，glut是OpenGL的跨平台工具库，gl中包含了最基本的3D函数，而glu似乎对gl的辅助，如果算数好，不用glu的情况下，也是可以做出同样的效果。

• glut是基本的窗口界面，是独立于gl和glu的，如果不喜欢用glut可以用MFC和Win32窗口等代替，但是glut是跨平台的，这就保证了我们编出的程序是跨平台的，如果用MFC或者Win32只能在windows操作系统上使用。选择OpenGL的一个很大原因就是因为它的跨平台性，所以我们可以尽量的使用glut库。

• OpenGL函数库相关的API有核心库(gl)、实用库(glu)、辅助库(aux)、实用工具库(glut)、窗口库(glx、agl、wgl)和扩展函数库等

• glut是为跨平台的OpenGL程序的工具包，比aux功能强大。扩展函数库是硬件厂商为实现硬件更新利用OpenGL的扩展机制开发的函数。

二、GLUT

参考：glut官方文档

一 、初始化

        1、void glutInit(int* argc,char** argv)        这个函数用来初始化GLUT库。对应main函数的形式应是：        int main(int argc,char* argv[]);        这个函数从main函数获取其两个参数。        2、void glutInitWindowSize(int width,int height);        void glutInitWindowPosition(int x,int y);        这两个函数很好理解是设置glut程序要产生的窗口的大小和位置（左上角）。以像素为单位。        3、void glutInitDisplayMode(unsigned int mode);            设置图形显示模式。参数mode的可选值为：            GLUT_RGBA：当未指明GLUT—RGBA或GLUT—INDEX时，是默认使用的模式。        表明欲建立RGBA模式的窗口。             GLUT_RGB：与GLUT—RGBA作用相同。            GLUT_INDEX：指明为颜色索引模式。            GLUT_SINGLE：只使用单缓存            GLUT_DOUBLE：使用双缓存。以避免把计算机作图的过程都表现出来，或者为了平滑地实现动画。            GLUT_ACCUM：让窗口使用累加的缓存。            GLUT_ALPHA：让颜色缓冲区使用alpha组件。            GLUT_DEPTH：使用深度缓存。            GLUT_STENCIL：使用模板缓存。            GLUT_MULTISAMPLE：让窗口支持多例程。            GLUT_STEREO：使窗口支持立体。            GLUT_LUMINACE:luminance是亮度的意思。但是很遗憾，在多数OpenGL平台上，不被支持。

二、事件处理（Event Processing）

        1、void  glutMainLoop(void)              让glut程序进入事件循环。在一个glut程序中最多只能调用一次。一旦调用，会直到程序结束才返回。         2、glutReshapeFunc(void (GLUTCALLBACK *func)(int width, int height))                注册当前窗口的形状变化回调函数。当改变窗口大小时，该窗口的形状改变回调函数将被调用。        3、glutDisplayFunc(void (GLUTCALLBACK *func)(void))         注册当前窗口的显示回调函数，当一个窗口的图像层需要重新绘制时，GLUT将调用该窗口的的显示回调函数。显示回调函数不带任何参数，它负责整个图像层的绘制。我们的大部分工作将集中在这个函数中。        4、glutMouseFunc(void (GLUTCALLBACK *func)(int button, int state, int x, int y))                设置鼠标器按键回调函数，当鼠标的左键、右键或中键被按下时触发被注册的函数执行。        5、glutMotionFunc(void (GLUTCALLBACK *func)(int x, int y))        设置鼠标器移动回调函数，当鼠标发生移动时执行被注册的函数。        6、glutKeyboardFunc(void (GLUTCALLBACK *func)(unsigned char key, int x, int y))        设置键盘回调函数，当键盘有键被按下是调用所注册的函数。        7、glutIdleFunc(void (GLUTCALLBACK *func)(void))               设置空闲回调函数，当CPU空闲时调用该函数。

三、窗口管理（Window Management）

        1、int glutCreateWindow(char* name);            产生一个顶层的窗口。name 作为窗口的名字，也就是窗口标题栏显示的内容。            返回值是生成窗口的标记符，可用函数glutGetWindow()加以引用。        2、int glutCreateSubWindow(int win,int x,int y,int width,int height);            创建一个子窗口。win是其父窗口的标记符。x,y是相对父窗口的位移，以像素表示。            width,height是子窗口的宽和高。        3、void glutSetWindow(int win)            int glutGetWindow(void)            功能分别是：设置标记符为win的窗口为当前窗口；返回当前窗口的标记符。        4、void glutDestroyWindow(int win)            销毁以win标记的窗口。        5、void glutPostRedisplay(void)            将当前窗口打上标记，标记其需要再次显示。        6、void glutSwapBuffers(void)            当窗口模式为双缓存时，此函数的功能就是把后台缓存的内容交换到前台显示。当然，只有单缓存时，使用它的功能跟用glFlush()一样。            而使用双缓存是为了把完整图画一次性显示在窗口上，或者是为了实现动画。        7、void glutPositionWindow(int x,int y)            改变当前窗口的位置：当前窗口是顶层窗口时，x,y是相对于屏幕的的位移；当前窗口若是子窗口时，x,y是相对其父窗口原点的位移。        8、void glutReshapeWindow(int width,int height)            改变当前窗口的大小。            width,height是当前窗口新的宽度和高度值，当然只能是正值。        9、void glutFullscreen(void)            让当前窗口全屏显示。当前窗口是顶层窗口时才有效。        10、void glutPopWindow(void)          void glutPushWindow(void)            对顶层窗口和子窗口均有效。改变当前窗口在栈中相对于其它窗口的次序。        11、void glutShowWindow(void)          void glutHideWindow(void)          void glutIconifyWindow(void)         这三个函数作用是改变当前窗口的显示状态。            glutShowWindow让当前窗口可视（这时它还是可能被其它窗口挡住）。            glutHideWindow让当前窗口成为不可视状态。            glutIconifyWindow让当前窗口成为一个图标，也即是最小化。        12、glutSetWindowTitle(char* name);             glutSetIconTitle(char* name);             设置当前窗口（必须是顶层窗口）的标题和图标化时的标题。        13、glutSetCursor(int cursor);             设置当前窗口的光标样式。             cursor可选值有许多：如GLUT_CURSOR_RIGHT_ARROW指向右边的光标，        GLUT_CURSOR_LEFT_ARROW指向左边的光标，GLUT_CURSOR_INFO成为手状。        GLUT_CURSOR_DESTROY呈叉状，GLUT_CURSOR_HELP呈现问号的形状。        等等。        

四、窗口的覆盖管理

        1、void glutEstablishOverlay(void);        对当前窗口创建覆盖图层。该覆盖图的模式由初始化显示模式函数glutDisplayMode()决定。glutLayerGet(GLUT_OVERLAY_POSSIBLE)可用以设置对于当前窗口，是否允许产生由初始化显示模式函数规定其模式的覆盖图层。        2、void glutUserLayer(GLenum layer);        枚举量layer可选值为：GLUT_NORMAL,GLUT_OVERLAY.分别选取正常位平面或覆盖平面。        3、void glutRemoveLayer(void);        除去覆盖图。当没有覆盖图层时，调用这条语句也是安全的，这时系统不做任何事。        4、void glutPostOverlayRedisplay(void);        标记该覆盖图层为需要重新显示的状态。        5、void glutShowOverlay(void);        void glutHideOverlay(void);        显示当前窗口的覆盖图层；隐藏覆盖图层。这两条语句即时执行。注意一下，只有窗口可视时，使用glutShowOverlay才能使其覆盖图层可视。当窗口被其他窗口遮挡时，其覆盖图层也被遮挡从而不可视。

三、GL

GL官方文档

        颜色编辑        glShadeModel，glColor，glColorPointer，glIndex，glIndexPointer，glColorTableEXT，glColorSubTableEXT        绘制几何图形         glVertex，glVertexPointer，glArrayElement，glBegin , glEnd，glEdgeFlag , glEdgeFlagv，glPointSize，glLineWidth，glLineStipple，glPolygonMode，glFrontFace，glPolygonStipple，glDrawElements，glRect        坐标转换        glTranslate，glRotate，glScale，glViewPoint，glFrustum，glOrtho，glClipPlane        堆栈操作        glLoadMatrix，glMultMatrix，glMatrixMode，glPushMatrix , glPopMatrix，glPushAttrib , glPopAttrib，glPushName , glPopName，glInitName ，glLoadName        显示列表        glNewList , glEndList，glCallList，glCallLists，glGenLists，glDeleteLists，        glIsList，        使用光照和材质        glNormal，glNormalPointer，glLight，glLightModel，glMaterial，glColorMaterial，        像素操作        glRasterPos，glBitmap，glReadPixels，glDrawPixels，glCopyPixels，glCopyTexImage1D，glCopyTexImage2D，glCopyTexSubImage1D，glCopyTexSubImage2D，glPixelZoom，glPixelStore，glPixelTransfer，glPixelMap        纹理映射        glTexImage1D，glTexImage2D，glTexParameter，glTexSubImage1D，glTexSubImage2D，glTexEnv，glTexCoord，glTexGen，glTexCoordPointer，glDeleteTextures，        特效操作        glBlendFunc，glHint，glFog        帧缓存操作        glClear，glClearAccum，glClearColor，glClearDepth，glClearIndex，glClearStencil，glDrawBuffer，glIndexMask，glColorMask，glDepthMask，glStencilMask，glAlphaFunc，glStencilFunc，glStencilOp，glDepthFunc，glDepthRange，glLogicOp，glAccum，        曲线或曲面绘制        glEvalCoord,glMap1,glMap2,glMapGrid,glEvalMesh,glEvalPoint,        查询函数        glGet,glGetClipPlane，glGetColorTableEXT，glGetColorTableParameterfvEXT , glGetColorTableParameterivEXT，glGetError，glGetLight，glGetMap，glGetMaterial，glGetPixelMap，glGetPointerv，glGetPolygonStipple，glGetString，glGetTexEnv，glGetTexImage，glGetTexLevelParameter，glGetTexParameter，