openGL介绍

openGL简单介绍openGL（Open Graphics Library）从本质上说，它是一个3D图形和模型库，具有高度的移植性。

我们可以将openGL看做是一个C运行时的函数库，这个函数库可以帮助我们绘制二维或三维的图像。

静态链接库和动态链接库静态库：lib文件。

编译时代码编译进exe中，会使得程序体积非常庞大。

不利于模块的共享。

优点：不会有dll hell的问题。

好像“企业间的吞并”。

动态库：dll文件。

代码在dll中，其他程序调用dll中的代码，多个程序可以共享。

缺点：dll hell(dll地狱)，版本问题。

使用openGL绘制场景的框架：#include <windows.h>#include <gl/glut.h>void RenderScene(void){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //用当前的清除颜色清除窗口glFlush(); //刷新绘图命令}void SetupRC(void) //设置渲染状态{glClearColor(0.0f,0.0f,1.0f,1.0f);//void main(void)int main(int argc,char* argv[]){glutInit(&argc,argv); //对GLUT函数库进行初始化glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGBA); //创建窗口时使用哪种类型的显示模式glutCreateWindow("simple"); //创建glut窗口glutDisplayFunc(RenderScene); //当窗口被绘制时，调用RenderScene函数SetupRC(); //执行渲染之前应完成的所有OpenGL初始化工作glutMainLoop(); //启动GLUT框架的运行return 0;}使窗口绘制的图形不变形首先，在窗口上绘制一个红色的矩形glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f); //设置绘图颜色glRectf(-25.0f,25.0f,25.0f,-25.0f); //绘制填充矩形其次，在主函数中添加glutReshapeFunc(ChangeSize); //当窗口大小改变时，重新设置坐标系统ChangeSize函数的实现：void ChangeSize(GLsizei w,GLsizei h){ GLfloat aspectRatio;if(h==0) h=1; //防止被0所除glViewport(0,0,w,h);//重置投影矩阵堆栈glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity(); //在进行变换前把当前矩阵设置为单位矩阵//使正方形不变形的工作aspectRatio=(GLfloat)w/(GLfloat)h;if(w<=h)glOrtho(-100.0,100.0,-100/aspectRatio,100.0/aspectRatio,100.0,-100.0);elseglOrtho(-100.0*aspectRatio,100.0*aspectRatio,-100,100.0,100.0,-100.0);//重置模型视图堆栈glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();}在窗口中绘制图形基本框架： glBegin(图元) ;glVertex3f(x,y,z);……glEnd();其中，图元可以是点、线、三角形、四边形等。

glVertex3f(x,y,z);表示一个顶点。

如：glBegin(GL_POINTS) ;glVertex3f(0.0f,0.0f,0.0f);glEnd();常用的图元有：GL_POINTS：绘制点GL_LINES：绘制直线GL_LINE_STRIP：绘制线带GL_LINE_LOOP：绘制线环GL_TRIANGLES：绘制三角形GL_TRIANGLE_STRIP：绘制三角形带GL_TRIANGLE_FUN：绘制三角形扇GL_QUADS：绘制四边形如：绘制一个点组成的螺旋线首先，定义符号常量、增加头文件#include <math.h>#define GL_PI 3.1415f其次，绘制螺旋线void RenderScene(void){GLfloat x,y,z,angle;glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //用当前的清除颜色清除窗口glColor3f(1.0f,1.0f,0.0f); //设置绘图颜色glBegin(GL_POINTS);z = -50.0f;for(angle = 0.0f; angle <= (2.0f*GL_PI)*3.0f; angle += 0.1f) {x = 50.0f*sin(angle);y = 50.0f*cos(angle);glVertex3f(x, y, z);z += 0.5f;}glEnd();glFlush(); //刷新绘图命令}从各个方向观察这个螺旋线首先，设定两个表示角度的全局变量static GLfloat xRot = 0.0f;static GLfloat yRot = 0.0f;其次，在主函数里面增加一个glut函数的调用glutSpecialFunc(SpecialKeys); //设置上下左右键对图形旋转的控制再次，实现SpecialKeys函数如下：void SpecialKeys(int key, int x, int y){if(key == GLUT_KEY_UP)xRot-= 5.0f;if(key == GLUT_KEY_DOWN)xRot += 5.0f;if(key == GLUT_KEY_LEFT)yRot -= 5.0f;if(key == GLUT_KEY_RIGHT)yRot += 5.0f;xRot = (GLfloat)((const int)xRot % 360);yRot = (GLfloat)((const int)yRot % 360);glutPostRedisplay();}最后，在RenderScene函数里增加内容：void RenderScene(void){GLfloat x,y,z,angle;glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //用当前的清除颜色清除窗口glColor3f(1.0f,1.0f,0.0f); //设置绘图颜色glPushMatrix();glRotatef(xRot,1.0f,0.0f,0.0f);glRotatef(yRot,0.0f,1.0f,0.0f);glBegin(GL_LINE_STRIP);z = -50.0f;for(angle = 0.0f; angle <= (2.0f*GL_PI)*3.0f; angle += 0.1f) {x = 50.0f*sin(angle);y = 50.0f*cos(angle);glVertex3f(x, y, z);z += 0.5f;}glEnd();glPopMatrix();glFlush(); //刷新绘图命令}第二个例子：绘制彩色立方体深度测试：如果绘制的物体不止一个，那么后绘制的物体总是会在之前绘制物体的前面，这样就有可能影响我们观察的效果。

如果启用了深度测试，则按坐标z的值来进行观察。

z值大，则距离观察者近，反之则远。

透视投影：透视投影执行透视除法，对距离观察者较远的物体进行缩短和收缩。

因此，两个逻辑大小相同的物体分别位于可视区域的前面和后面，前者看上去要比后者大一些。

#include <windows.h>#include <gl/glut.h>// 旋转角度static GLfloat xRot = 0.0f;static GLfloat yRot = 0.0f;//透视投影void ChangeSize(int w, int h){GLfloat fAspect;// 防止被0所除if(h == 0) h = 1;// 把视口设置为窗口大小glViewport(0, 0, w, h);fAspect = (GLfloat)w/(GLfloat)h; //实际窗口的纵横比// 重置透视坐标系统glMatrixMode(GL_PROJECTION); //还有一个参数是L_MODELVIEWglLoadIdentity();// 产生透视投影gluPerspective(60.0f, fAspect, 1.0, 4000);//重置模型视图矩阵glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();}void SetupRC(){glEnable(GL_DEPTH_TEST); // 启用深度测试glEnable(GL_COLOR_MATERIAL); //使用不同颜色来贴物体表面 glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f ); //黑色背景}void SpecialKeys(int key, int x, int y){if(key == GLUT_KEY_UP)xRot-= 5.0f;if(key == GLUT_KEY_DOWN)xRot += 5.0f;if(key == GLUT_KEY_LEFT)yRot -= 5.0f;if(key == GLUT_KEY_RIGHT)yRot += 5.0f;xRot = (GLfloat)((const int)xRot % 360);yRot = (GLfloat)((const int)yRot % 360);glutPostRedisplay();}// 绘制一个立方体void RenderScene(void){float fZ,bZ;// 清空颜色缓冲区和深度缓冲区glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);fZ = 50.0f;bZ = -50.0f;glPushMatrix();glTranslatef(0.0f, 0.0f, -400.0f); //让视图向z轴负方向移动400 glRotatef(xRot, 1.0f, 0.0f, 0.0f);glRotatef(yRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);//绘制立方体glBegin(GL_QUADS);// 正面，红色glVertex3f(-50.0f, 50.0f, fZ);glVertex3f(-50.0f, -50.0f, fZ);glVertex3f(50.0f, -50.0f, fZ);glVertex3f(50.0f,50.0f,fZ);//左面，蓝色glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);glVertex3f(-50.0f, 50.0f, bZ);glVertex3f(-50.0f, -50.0f, bZ);glVertex3f(-50.0f, -50.0f, fZ);glVertex3f(-50.0f, 50.0f,fZ);// 右面，绿色glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);glVertex3f(50.0f, 50.0f, fZ);glVertex3f(50.0f, -50.0f, fZ);glVertex3f(50.0f, -50.0f, bZ);glVertex3f(50.0f, 50.0f,bZ);// 反面，土黄色glColor3f(0.5f, 0.5f, 0.0f);glVertex3f(50.0f, 50.0f, bZ);glVertex3f(50.0f, -50.0f, bZ);glVertex3f(-50.0f, -50.0f, bZ);glVertex3f(-50.0f, 50.0f,bZ);//顶面，黄色glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);glVertex3f(-50.0f, 50.0f, bZ);glVertex3f(-50.0f, 50.0f, fZ);glVertex3f(50.0f, 50.0f, fZ);glVertex3f(50.0f, 50.0f, bZ);// 底面，暗蓝色glColor3f(0.0f, 0.5f, 0.5f);glVertex3f(-50.0f, -50.0f, fZ);glVertex3f(-50.0f, -50.0f, bZ);glVertex3f(50.0f, -50.0f, bZ);glVertex3f(50.0f, -50.0f,fZ);glEnd();glPopMatrix();//交换缓冲区glutSwapBuffers();}int main(int argc, char *argv[]){glutInit(&argc, argv);glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH); glutInitWindowSize(800, 600);glutCreateWindow("Orthographic Projection");glutReshapeFunc(ChangeSize);glutSpecialFunc(SpecialKeys);glutDisplayFunc(RenderScene);SetupRC();glutMainLoop();return 0;}第三个例子：太阳、地球、月球首先，我们绘制三个球体，RenderScene函数如下：void RenderScene(void){static float fMoonRot=0.0f;static float fEarthRot=0.0f;// 清除颜色和深度缓冲区glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glPushMatrix();//把整个场景移动到视图中glTranslatef(0.0f,0.0f,-300.0f);//设置材料颜色，太阳为黄色glColor3ub(255,255,0);glutSolidSphere(20.0f,20.0f,20.0f);//绘制地球glColor3ub(0, 0, 255);glRotatef(fEarthRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);//绕y轴旋转坐标系统，使地球围着太阳转glTranslatef(105.0f,0.0f,0.0f); //坐标原点沿x轴移动105glutSolidSphere(15.0f,15.0f,15.0f);// 根据基于地球的坐标进行旋转，并绘制月球glColor3ub(200, 200, 200);glRotatef(fMoonRot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);glTranslatef(30.0f,0.0f,0.0f);//坐标原点沿x轴移动30fMoonRot+=15.0f;if(fMoonRot>=365.0f)fMoonRot=0.0f;glutSolidSphere(6.0f,15.0f,15.0f);glPopMatrix(); //回复矩阵状态fEarthRot+=5.0f;if(fEarthRot>=365.0f)fEarthRot=0.0f;//交换缓冲区glutSwapBuffers();}其次我们定义光源强度以及光源位置变量，如下：GLfloat whiteLight[] = { 0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f };GLfloat lightPos[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };再次，我们在SetupRC函数里对光源进行初始化：glEnable(GL_LIGHTING);glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,whiteLight); //使用whiteLight所指定的环境光glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPos);//0号光源的位置glEnable(GL_LIGHT0);最后，在RenderScene函数中绘制太阳时设置光源：glColor3ub(255,255,0);glDisable(GL_LIGHTING);glutSolidSphere(20.0f,20.0f,20.0f);glEnable(GL_LIGHTING);glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION,lightPos);制作动画效果首先，在main函数里添加：glutTimerFunc(250, TimerFunc, 1);其次，添加TimerFunc代码如下：void TimerFunc(int value){glutPostRedisplay();glutTimerFunc(100, TimerFunc, 1);}总之，用openGL绘图，分为四个步骤绘制模型、填充颜色/贴图、设置灯光、制作动画参考网站：/。