OPenGL的基本程序结构

O p enGL的基本程序结构
常用的程序设计语言，如C、C++、Pascal、Fortran和Java等，都支持OpenGL的开发。

这里只讨论C版本下OpenGL的语法。

程序的基本结构
OpenGL程序的基本结构可分为三个部分：
第一部分是初始化部分。

主要是设置一些OpenGL的状态开关，如颜色模式(RGBA或ALPHA)的选择，是否作光照处理(若有的话，还需设置光源的特性)，深度检验，裁剪等等。

这些状态一般都用函数glEnable(), glDisable()来设置，表示特定的状态。

第二部分设置观察坐标系下的取景模式和取景框位置大小。

主要利用了三个函数：
函数void glViewport(left,top,right,bottom)：设置在屏幕上的窗口大小，四个参数描述屏幕窗口四个角上的坐标（以象素表示）；
函数void glOrtho(left,right,bottom,top,near,far)：设置投影方式为正交投影（平行投影），其取景体积是一个各面均为矩形的六面体;
函数void gluPerspective(fovy,aspect,zNear,zFar)：设置投影方式为透视投影，其取景体积是一个截头锥体。

第三部分是OpenGL的主要部分，使用OpenGL的库函数构造几何物体对象的数学描述，包括点线面的位置和拓扑关系、几何变换、光照处理等等。

以上三个部分是OpenGL程序的基本框架，即使移植到使用MFC的Windows程序中，也是如此。

只是由于Windows自身有一套显示方式，需要进行一些必要的改动以协调这两种不同显示方式。

OpenGL基本函数均使用gl作为函数名的前缀，如glClearColor()；实用函数则使用glu作为函数名的前缀，如gluSphere()。

OpenGL基本常量的名字以GL_开头，如GL_LINE_LOOP；实用常量的名字以GLU_开头，如GLU_FILL。

一些函数如glColor* ()（定义颜色值），函数名后可以接不同的后缀以支持不同的数据类型和格式。

如glColor3b(...)、glColor3d(...)、 glColor3f(...)和
glColor3bv(...)等，这几个函数在功能上是相似的，只是适用于不同的数据类型和格式，其中3表示该函数带有三个参数，b、d、f分别表示参数的类型是字节型、双精度浮点型和单精度浮点型，v则表示这些参数是以向量形式出现的。

OpenGL定义了一些特殊标识符，如GLfloat,GLvoid。

它们其实就是C中的
float和void。

在gl.h文件中可以看到以下定义：
……
typedef float GLfloat;
typedef void GLvoid;
……
一些基本的数据类型都有类似的定义项。

状态机制
OpenGL的工作方式是一种状态机制，它可以进行各种状态或模式设置，这些状态或模式在重新改变它们之前一直有效。

例如，当前颜色就是一个状态变量，在这个状态改变之前，绘制的每个象素都将使用该颜色，直到当前颜色被设置为其它颜色为止。

OpenGL中大量地使用了这种状态机制，如颜色模式、投影模式、单双显示缓存区的设置、背景色的设置、光源的位置和特性等等。

许多状态变量可以通过glEnable()、glDisable()这两个函数来设置成有效或无效状态，如是否设置光照、是否进行深度检测等；在被设置成有效状态之后，绝大部分状态变量都有一个缺省值。

通常情况下，可以用下列四个函数来获取某个状态变量的值：glGetBooleanv()、glGetDouble()、glGetFloatv()和glGetIntegerv()。

究竟选择哪个函数应该根据所要获得的返回值的数据类型来决定。

还有些状态变量有特殊的查询函数，如glGetLight*()、glGetError()和 glPolygonStipple()等。

另外，使用glPushAttrib()和glPopAttrib()函数，可以存储和恢复最近的状态变量的值。

只要有可能，都应该使用这些函数，因为它们比其它查询函数的效率更高。

部分利用glEnable()和glDisable()的函数和设定值。

一个简单的程序
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glaux.h>
int main(int argc, char** argv)
{
auxInitDisplayMode (AUX_SINGLE | AUX_RGBA);
auxInitPosition (0, 0, 500, 500);
auxInitWindow (argv[0]);
glClearColor (0.0, 0.0, 0.0, 0.0); //置背景色为黑色
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //清除颜色缓冲区
glColor3f(1.0, 1.0, 1.0); //设置象素颜色为白色
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0);
glBegin(GL_POLYGON);
glVertex2f(-0.5, -0.5);
glVertex2f(-0.5, 0.5);
glVertex2f(0.5, 0.5);
glVertex2f(0.5, -0.5);
glEnd();
glFlush();
}
上面例子中，函数体内的前三条语句调用了OpenGL辅助库（Auxiliary Library)，其作用是进行一些初始化的设置。

具体的含义分别说明如下： void auxInitWindow(GLbyte* titleString);
该函数设置窗口的标题，titleString为在标题条中出现的字符串名
void auxInitDisplayMode(GLbitfield mask);
该函数设置窗口的特征，mask对下列值的按行逐位作“或”（OR）运算，或者按列作“与”(AND)运算：
AUX_RGBA AUX_INDEX 颜色的RGBA模型还是索引模型
AUX_SINGLE AUX_DOUBLE 单、双显示缓冲区
还可激活以下任何缓冲，按列作“与”(AND)运算：
AUX_DEPTH 深度缓存
AUX_STENCIL 模板缓存
AUX_ACCUM 累加缓存
如设置 RGBA方式的双缓冲区及具有深度和模板缓存写成：
AUX_DOUBLE|AUX_RGBA|AUX_DEPTH|AUX_STENCIL
缺省值是：
AUX_INDEX|AUX_SINGLE
即是颜色索引方式的单缓存窗口。

void auxInitPosition(GLint x,GLint y,GLsizei width, GLsize height);
该函数设置程序窗口在屏幕上的位置和大小，其中：
x , y 窗口左下角的位置，缺省值为（0,0）。

width, height 窗口的大小（以象素为单位），缺省值为（100,100）。

下面为程序1的绘制效果：。