OpenGL基础教程1

1、概述
openGL有以下优点
（1）与C语言紧密结合
（2）强大的可移植性
（3）改性能的图形渲染
在OpenGL中，使用齐次坐标来表示空间中的点和方向。用（x,y,z,1）来表示空间中的点，用（x,y,z,0）来表示空间中的方向。这让我们可以使用一个公式对点和方向进行运算。

2、基本绘图
可以用OpenGL来描述点，然后用点来描述集合图形
典型的使用模式如下

     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);     glBegin( /* 在这里填上你所希望的模式 */ );        /* 在这里使用glVertex*系列函数 */        /* 指定你所希望的顶点位置 */     glEnd();     glFlush();

openGL支持两种模式，一种是RGBA模式，而另一种是颜色索引模式。无论是哪种模式，计算机都需要为每一个像素保留一些数据。所不同的是，RGBA模式中，数据就代表颜色，而后者数据只是一个索引。使用前者指定颜色的方法是

void myDisplay(void){     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);     glColor3f(0.0f, 1.0f, 1.0f);     glRectf(-0.5f, -0.5f, 0.5f, 0.5f);     glFlush();}

同样，我们也可以为统一多边形的不同顶点指定颜色，也可以规定是使用单色模式还是平滑模式。

解释一下，glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)意思是把屏幕中的颜色情况。但是显然，屏幕的种类不同“”空“”的定义也就不同。你当然也可以手工指定屏幕锁清空的颜色，如glClearColor(1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);

3、模型变换，视图变换，投影变换，视口变换

模型变换：通过旋转，缩放，平移等方式将用户模型防止在世界坐标系的适当位置。模型变换的底层由4*4矩阵实现。矩阵里没有交换律，所以执行不同的变换的顺序不同会造成结果不同。由于矩阵运算的相关知识，如果从世界坐标系来看，实际执行的和代码书写的顺序相反。而如果从物体自己的坐标系来看，实际执行的顺序和代码书写的顺序相同。模型变换可以对对象进行评议，缩放和旋转，镜像。
常见的变换代码有glTranslatef，glRotatef等。

视图变换：OpenGL
OpenGL采用的是虚拟照相机的模型。视图变换完后会进入照相机坐标系。

API lookAt ( GLdouble eyeX, GLdouble eyeY, GLdouble eyeZ, GLdouble centerX, GLdouble centerY, GLdouble centerZ, GLdouble upX, GLdouble upY, GLdouble upZ)

其中eye指定相机位置，center指定相机指向目标位置，up指定viewUp向量。viewup也是一个三维向量，提供了一种不改变相机朝向和位置改变成像的方法（想象为改变胶片的摆放方式）。一般取（0，1,0），如果取为（0，-1，0）相片就会倒过来。

投影变换：OpenGL的最终渲染设备是2D的，所以，我们需要将3D表示的场景转为最终的2D形式。

视口变换：将规范化设备坐标转化为屏幕坐标的过程

glViewport(GLint sx , GLint sy , GLsizei ws , GLsizei hs);glDepthRangef(GLclampf ns , GLclampf fs );

4、动画
双缓冲技术
计算机上的动画显然不能像现实世界中那样慢慢画，不然画一半的时候被观众看到了，眼睛的反应速度有限，就算你事后补全观众也未必能反应过来。所以在现存上开辟两块区域，一块作为绘画区域，一块作为显示区域，只要需要的时候交换两块显存的指针就好了。
glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE)将设置为单缓冲，改为GLUT_DOUBLE就是双缓冲了。
如果我们要实现一个动画，常规代码如下：

for(i=0; i<n; ++i){     DrawScene(i);     glutSwapBuffers();     Wait();}

大家知道显示器的刷新频率是有限的，一般来说一秒钟60次到120次。有时候计算机可以画的很快，但是显示器的刷新却跟不上了，这样不但会造成毫无意义的性能浪费，还会造成一些后果：比如说显示器正在刷新过程中所需要绘制内容却变化了。所以，计算机绘图的速度不要超过显示器刷新的频率。采用垂直同步技术可以解决这一问题。只有在显示器刷新时，才将绘制好的图像传出来提供显示。但是，如果CPU全速运转也无法跟上刷新速度的话，反而会导致帧率更低。

5、光照和材质
不同的是，光源是通过glLight*函数来设置的，而材质则是通过glMaterial*函数来设置的。