OpenGL入门学习

OpenGL入门学习

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。

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。

在VC/VC6.0里的设置

有Visual C/C++里建立工程可以有两个选择：控制台（console）和Win32。第一个是最常用的，选第一个的话，应用程序将会有两个窗口，一个控制台窗口（就是命令行那样的窗口）一个OpenGL窗口。选择Win32的也有可能用GLUT和windows编程结合建立一个应用程序。所有你必须做的是改变一个设置。

 

主菜单中选择“工程”（project）->“设置”（setting）

对话框中选择“连接”（link）标签。

在“分类”（Category）组合框里选择“输出”（output）

再在“入口点”（Entry-point symbol）文本框里键入“mainCRTStartup”

 

对一个现有的控制台应用程序，有一个简单的办法把它转换成Win32应用程序，这样可以摆脱那个命令行窗口。

1：接着上面的添加入口点的那个标签。

2：在“工程选项”（Project options）文本框里把“subsystem:console”替换成“subsystem:windows”

 

你也可以仅仅在你的代码的开头添加下面的这一行代码，而不进行上述设置。

 

#pragma comment（linker,“/subsystem:/”windows/”/entry:/”mainCRTStartup/””）

 

现在这个应用程序就没有控制台窗口，只有OpenGL窗口。为了把GLUT连接到一个程序里，你还得进行以下几步。

1：选择“工程”（project）->“设置”（settings）。

2：选择“连接”（Link）标签。

3：增加下面的文件到“对象/库模块”(Object/library modules):OpenGL32.lib,glut32.lib,glu32.lib.(一般加一个glut32.lib就可以了)。

 

上面添加了glut32.lib，和opengl32.lib。这两个都是标准OpenGL的库，glu是一个API来自标准的OpenGL扩充。