OpenGL入门学习——写给想用计算机画图的朋友

 

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。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。

 

OpenGL官方网站（英）：http://www.opengl.org

 

下面将对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。这里我们选择VC++6.0作为学习OpenGL的环境。 

-----第二步----安装GLUT工具包

     GLUT下载地址：（大小约为150k）

       http://www.opengl.org/resources/libraries/glut/glut_downloads.php/glutdlls37beta.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(glut.h  glut.lib  glut32.lib  glut.dll  glut32.dll)

   2、把解压得到的glut.h复制到VC的“include\gl”文件夹下。

   3、把解压得到的glut.lib和glut32.lib复制到静态函数库所在文件夹 “VC\lib”文件夹。

   4、把解压得到的glut.dll和glut32.dll复制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

   1、启动VC++6.0程序

   2、选择File->New->Project，然后选择Win32 Console Application，选择一个工程名称并设置好工程所在位置，然后按OK。在弹出的对话框右边点Empty project，选择Finish。

   3、然后向该工程添加一个代码文件，文件扩展名为.c（注意用.c来作为文件结尾。）

添加代码文件的方法：

     方法一：添加已经存在的.c文件。在FileView 管理器中，选择Source Files文件夹---右击---Add Files to Folder…。或者从“工程”菜单---“增加到工程”---“文件”。

     方法二：添加不存在的.c文件。从“文件”菜单---“新建”---选择“文件”选项卡---C++ Source File，将右边的“添加到工程”打勾，在“文件名”处输入扩展名为.c的文件名（记住一定输入扩展名 .c  !!!）---“确定”，然后在.c文件中输入代码。

-----第四步-----编译连接。在菜单“Build”中选择Compile或Build。

-----第五步-----执行程序。在菜单“Build”中选择Execute执行。

   （说明：以上创建的是一个Win32控制台程序，包含一个控制窗口和OpenGL窗口。如果只需要一个OpenGL窗口的应用程序，则将上面的第三步中的2小步改为：

     2、选择File->New->Project，然后选择Win32 Application，选择一个工程名称并设置好工程所在位置，然后按OK。在弹出的对话框右边点Empty project，选择Finish。

      同时，在第四步编译连接前，要先进行编译和连接选项的设置：

      选择 Project -> settings ->选择 Link 选项卡： 
      从 Category（分类）中选择 Output（输出），在 Entry-point synmbol（入口点）文本框中键入 mainCRTStartup ；

      从 Category（分类）中选择 “常规”，在Object/library modules（对象/库模式）一栏中添加: opengl32.lib glu32.lib glut32.lib这三个OpenGL的链接库。）

     （说明： 对于已存在的控制台工程, 有一个简单的办法将它转换成Win32应用程序: 

       根据上面的步骤修改入口点 

       在 Project options 文本框中用 subsystem:windows 覆盖 subsystem:console,或者你可以直接在你的源代码开头处添加一行代码:

       #pragma comment( linker, "/subsystem:\"windows\" /entry:\"mainCRTStartup\"" ) 

       如此一来，应用程序就不会出现控制台窗口，而只是一个OpenGL窗口了。）

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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）
//  OpenGl.c  
#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;
}

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       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。 

     大家可以按照上面的叙述，自己设置编译器，下载GLUT，并亲手编译示例代码。
     祝大家成功~

     下面是我自己配置好后运行的结果：