OpenGL入门c++教程
1.第一课
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(英文)
下面我将对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)
/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip
无法从以上地址下载的话请使用下面的连接:
upload.programfan/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,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();
}
c语言编程入门指南pdfint 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的窗口中央画一个白的矩形。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,与之对应的还有GLUT_INDEX(表示使用索引颜)。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,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。
2.第二课:
本次课程所要讲的是绘制简单的几何图形,在实际绘制之前,让我们先熟悉一些概念。
一、点、直线和多边形
我们知道数学(具体的说,是几何学)中有点、直线和多边形的概念,但这些概念在计算机中会有所不同。
数学上的点,只有位置,没有大小。但在计算机中,无论计算精度如何提高,始终不能表示一个无穷小的点。另一方面,无论图形输出设备(例如,显示器)如何精确,始终不能输出一个无穷小的点。一般情况下,OpenGL中的点将被画成单个的像素(像素的概念,请自己搜索之~),虽然它可能足够小,但并不会是无穷小。同一像素上,OpenGL可以绘制许多坐标只有稍微不同的点,但该像素的具体颜将取决于OpenGL的实现。当然,过度的注意细节就是钻牛角尖,我们大可不必花费过多的精力去研究“多个点如何画到同一像素上”。
同样的,数学上的直线没有宽度,但OpenGL的直线则是有宽度的。同时,OpenGL的直线必须是有限长度,而不是像数学概念那样是无限的。可以认为,OpenGL的“直线”概念与数学上的“线段”接近,它可以由两个端点来确定。
多边形是由多条线段首尾相连而形成的闭合区域。OpenGL规定,一个多边形必须是一个“凸多边形”(其定义为:多边形内任意两点所确定的线段都在多边形内,由此也可以推导出,凸多边形不能是空心的)。多边形可以由其边的端点(这里可称为顶点)来确定。(注意:如果使用的多边形不是凸多边形,则最后输出的效果是未定义的——OpenGL为了效率,放宽了检查,这可能导致显示错误。要避免这个错误,尽量使用三角形,因为三角形都是凸多边形)
可以想象,通过点、直线和多边形,就可以组合成各种几何图形。甚至于,你可以把一段弧看成是很多短的直线段相连,这些直线段足够短,以至于其长度小于一个像素的宽度。这样一来弧和圆也可以表示出来了。通过位于不同平面的相连的小多边形,我们还可以组成一个“曲面”。
二、在OpenGL中指定顶点
由以上的讨论可以知道,“点”是一切的基础。
如何指定一个点呢?OpenGL提供了一系列函数。它们都以glVertex开头,后面跟一个数字和1~2个字母。例如:

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