Ubuntu 13.04 安装 OpenGL

前言
OpenGL 是一套由SGI公司发展出来的绘图函式库，它是一组 C 语言的函式，用于 2D 与 3D 图形应用程式的开发上。

OpenGL 让程式开发人员不需要考虑到各种显示卡底层运作是否相同的问题，硬体由 OpenGL 核心去沟通，因此只要显示卡支援 OpenGL，那么程式就不需要重新再移植，而程式开发人员也不需要重新学习一组函式库来移植程式。

接下来，我们就一步一步的在Ubuntu底下建立开发OpenGL应用程式的环境。

安装
建立基本编译环境
首先不可或缺的，就是编译器与基本的函式库，如果系统没有安装的话，请依照下面的方式安装：

$ sudo apt-get install build-essential 
安装OpenGL Library
接下来要把我们会用到的 Library 装上去，首先安装 OpenGL Library

build-essential 包含最常用的编译工具，gcc,g++

build-essential 指的是编译程序必须的软件包。

查看该软件包的依赖关系，可以看到以下内容：

    $ apt-cache depends build-essential

    build-essential

    |依赖: libc6-dev

    依赖: <libc-dev>

    libc6-dev

    依赖: gcc

    依赖: g++

    依赖: make

    依赖: dpkg-dev

    也就是说，安装了该软件包，编译c/c++所需要的软件包也都会被安装。因此如果想在Ubuntu中编译c/c++程序，只需要安装该软件包就可以了。

$sudo apt-get install libgl1-mesa-dev
安装OpenGL Utilities
OpenGL Utilities 是一组建构于 OpenGL Library 之上的工具组，提供许多很方便的函式，使 OpenGL 更强大且更容易使用。接下来我们安装OpenGL Utilities

$sudo apt-get install libglu1-mesa-dev 
安装OpenGL Utility Toolkit
OpenGL Utility Toolkit 是建立在 OpenGL Utilities 上面的工具箱，除了强化了 OpenGL Utilities 的不足之外，也增加了 OpenGL 对于视窗介面支援。

$sudo apt-get install libglut-dev 
注意在这一步的时候，可能会出现以下情况，shell提示：正在读取软件包列表... 完成正在分析软件包的依赖关系树      正在读取状态信息... 完成      E: 未发现软件包 libglut-dev如果出现上述情况，请输入将上述$sudo apt-get install libglut-dev命令改成$sudo apt-get install freeglut3-dev就行拉， 
设定编译参数与编译

测试程序

#include <GL/glut.h>

void init(void){
    glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glOrtho(-5,5,-5,5,5,15);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    gluLookAt(0,0,10,0,0,0,0,1,0);
    return;
}

void display(void){
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glColor3f(1.0,0,0);
    glutWireTeapot(3);
    glFlush();
    return;
}

int main(int argc,char *argv[]){
    glutInit(&argc,argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);
    glutInitWindowPosition(0,0);
    glutInitWindowSize(300,300);
    glutCreateWindow("OpenGL #D View");
    init();
    glutDisplayFunc(display);
    glutMainLoop();

    return 0;
}

编译运行

 

gcc test.c -o test -lGL -lGLU -lglut

./test.c

-l参数表示要链接的库：在 /usr/lib目录下

头文件在/usr/include/GL下：

因为我们安装了 OpenGL Utility Toolkit ，它是建立在 OpenGL Utilities 与 OpenGL Library 之上，因此我们可以简单连结 OpenGL Utility Toolkit 的函式库就可以达到我们的目地了。下面的编译参数跟上面的是同样效果

gcc test.c -o test  -lGLU -lglut

接下来我们就可以来看看我们的结果，如果看到茶壶图片，代表成功了!

补充：

GLX 与显卡驱动

为了取得广泛的平台支持，OpenGL 是不依赖任何窗口系统的，但是我们使用 OpenGL 绘制的三维场景却需要嵌入在某种窗口程序中才可以为人所见。似乎也是约好了的，目前主流的窗口系统（X Window, MS Windows, Mac OS）只是提供了完善的二维图形交互环境，而将复杂的三维图形渲染任务交给 OpenGL （MS Windows 更热衷于用 Direct3D 来取代 OpenGL）。当 OpenGL 与窗口系统们达成了相互依存的默契之后，便出现了用于衔接 OpenGL 与窗口系统的扩展库，这些扩展库的主要目标就是实现 OpenGL 图形与对应窗口画面之间的转换。GLX 库解决了 X Window 中的 OpenGL 图形渲染问题。同样的，WGL 和 AGL 库分别解决了 MS Windows 和 Mac OS 窗口系统中的 OpenGL 图形渲染问题。

GLX 像胶水一样，建立了 X Window、OpenGL 以及 3D 硬件加速驱动之间的联系。在 Linux 中，如果未有安装相应的支持 3D 加速的显卡驱动，那么 GLX 可以调用 Mesa (Unix-like 系统中应用最为广泛的 OpenGL 实现) 的 3D 软件加速来取得 X Window 与 OpenGL 的集成；当然，这种做法所实现的 3D 渲染效率就要大打折扣，并且也会累的 CPU 气喘。多了解一下 X Window 是如何驱动硬件 3D 加速，可以更加深刻的理解 GLX 的工作机理。不过，目前这方面的文档实在太少了，下面文字仅仅是我个人的猜测（和 galeki 有过一番议论），方家路过，还请指正。

目前，Nvidia 和 ATI 这两大主流显卡均面向 Linux 提供了驱动程序，但是它们的做法不相同。Nvidia 驱动提供了自己的 GLX 库，在安装驱动时，会替换掉 X Window 的标准 GLX 库，另外也会将 Mesa 提供的并且只具备 3D 软件加速支持的 libGL 库替换为自己的 libGL 库。Nvidia 驱动还会提供一个 Linux 内核模块，这样可以让 X Window 通过内核访问显卡的帧缓冲区。与 Nvidia 驱动相比， ATI 则显得比较规范（此处不论其驱动的质量优劣），它利用 DRI + Mesa 来实现 3D 硬件加速，而不是像 Nvidia 驱动那样，什么都是自己去实现。最近，ATI 的开源 3D 加速驱动也渐渐浮出水面，以后买显卡，得多考证考证 ATI 了。

GLX 的版本

目前，应该有 5 个版本，从 1.0 到 1.4，其中比较应用比较广泛的是版本是 1.2，GtkGLExt 所使用的 GLX 库就是这一版本（据说是为了获得跨平台支持不得己而为之）。Nvidia 180.27 提供的 GLX 版本是 1.4，至于 X Window 默认的 GLX 版本，我不清楚。GLX 是向后兼容的，因此，目前许多 X Window 程序使用 GLX 1.2 也是可以正常运行。GLX 1.3 是变动幅度比较大的版本，但是介绍它如何在编程中使用的文档很稀有。下面对一个 GLX 1.2 的编程示例略作修改，权当 GLX 1.3 + Xlib 的编程实例，而至于该实现是否正确，不敢保证。