OpenGL：显示列表

为什么要使用OpenGL显示列表储存几何体：OpenGL显示列表（Display List）是由一组预先存储起来的留待以后调用的OpenGL函数语句组成的，当调用这张显示列表时就依次执行表中所列出的函数语句。它被设计成命令高速缓存，可以提高程序性能。

适合使用显示列表的场合：

• 矩阵操作
  大部分矩阵操作需要OpenGL计算逆矩阵，矩阵及其逆矩阵都可以保存在显示列表中。
  
  　
• 光栅位图和图像
  程序定义的光栅数据不一定是适合硬件处理的理想格式。当编译组织一个显示列表时，OpenGL可能把数据转换成硬件能够接受的数据，这可以有效地提高画位图的速度。
  
  　
• 光、材质和光照模型
  当用一个比较复杂的光照环境绘制场景时，可以为场景中的每个物体改变材质。但是材质计算较多，因此设置材质可能比较慢。若把材质定义放在显示列表中，则每次改换材质时就不必重新计算了。因为计算结果存储在表中，因此能更快地绘制光照场景。
  
  　
• 纹理
  因为硬件的纹理格式可能与OpenGL格式不一致，若把纹理定义放在显示列表中，则在编译显示列表时就能对格式进行转换，而不是在执行中进行，这样就能大大提高效率。
  
  　
• 多边形的图案填充模式
  即可将定义的图案放在显示列表中

用一个白色圆环的例子来学习最简单的显示列表：

#include<stdio.h>

#include<math.h>
#define GLUT_DISABLE_ATEXIT_HACK
#include<gl/GLUT.H>
#define PI 3.14


GLuint theTorus;//GLuint表示正整型，相当于unsigned int


/*绘制一个圆环*/
static void torus(int numc,int numt)
{
int i,j,k;
double s,t,x,y,z,twopi;


twopi = 2 * (double)PI;
for(i = 0;i < numc; i++)
{
glBegin(GL_QUAD_STRIP);//GL_QUAD_STRIP画出一组共享边的四边形
for(j = 0; j <= numt; j++)
{
for(k = 1; k >= 0;k--)
{
s = (i + k) % numc + 0.5;
t = j % numt;


x = (1 + 0.1*cos(s*twopi/numc))*cos(t*twopi/numt);
y = (1 + 0.1*cos(s*twopi/numc))*sin(t*twopi/numt);
z = 0.1 * sin(s * twopi/numc);
glVertex3f(x, y, z);
}
}
glEnd();
}
}


/*创建一个存储圆环的显示列表并初始化状态*/
static void init(void)
{
//创建一个用于储存圆环的显示列表，并初始化了OpenGL渲染状态；glNewList()和glEndList()定义了一个显示列表，绘制圆环的函数位于它们之间
//glNewList()的参数ListName是一个整数索引，该索引由函数glGenLists()生成，它唯一地标识了显示列表
theTorus = glGenLists(1);
glNewList(theTorus, GL_COMPILE);
torus(8, 25);//初始化
glEndList();


glShadeModel(GL_FLAT);
glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
}


void display(void)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glColor3f(1.0,1.0,1.0);
glCallList(theTorus);//调用 glCallList 函数开始执行的已命名的显示列表
glFlush();
}


void reshape(int w, int h)
{
glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective(30, (GLfloat)w/(GLfloat)h,1.0,100.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(0, 0, 10, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
}


/*用户按下x键时，绕x轴进行旋转；用户按下y键，绕i键时，回到原来的观察角度*/
void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
switch(key)
{
case 'x':
case 'X':
glRotatef(30.0,1.0,0.0,0.0);//当前几何图形旋转
glutPostRedisplay();
break;
case 'y':
case 'Y':
glRotatef(30.0, 0.0, 1.0, 0.0);
glutPostRedisplay();//标记当前窗口需要重新绘制。通过glutMainLoop下一次循环时，窗口显示将被回调以重新显示窗口的正常面板
break;
case 'i':
case 'I':
glLoadIdentity();
gluLookAt(0, 0, 10, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
glutPostRedisplay();
break;
}
}


int main(int argc, char **argv)
{
glutInitWindowSize(200,200);
glutInit(&argc,argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);
glutCreateWindow(argv[0]);
init();
glutReshapeFunc(reshape);
glutKeyboardFunc(keyboard);
glutDisplayFunc(display);
glutMainLoop();
return 0;
}