OpenGL(C++)培训
《精品openGL讲义》
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描述几何要素
• 按一定的顺序给出几何要素的顶点，glVertex 命令指定一个顶点，并在生成顶点后，把当前 颜色，纹理坐标，法线等值赋给这个顶点。
• 函数 void glVertex{234}{sifd}{v}(coords);
有时用矢量形式定义顶点，执行效率高，但是 它只能在glBegin与glEnd之间调用才有意义。
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，在这个体积内的物体投影到锥的顶点。
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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。
– 函数名中的单词首写字母大写
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NT环境中OpenGL的命令解释流程
不带加速卡
应用程序 OpenGL命令
OpenGL DLL
带加速卡
应用程序 OpenGL命令
OpenGL DLL
客户
服务器 Server DLL
OpenGL ICD
客户 服务器
Win32 DDI
Server DLL
视频驱动
–创建并显示窗口
void auxInitWindow(GLbyte *title); title：窗口标题
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创建第一个应用程序(3/8)
• 初始化帧缓存（颜色缓存）
–指定初始颜色
void glClearColor(GLclampf r,GLclampf g, GLclampf b,GLclampf a);
OpenGL教程
OpenGL教程在这个系列讲座中介绍了有关OpenGL的基本知识，主要涉及颜色、绘制几何体、坐标变换、堆栈操作、显示列表、光照和材质、纹理映射、特殊效果、曲面和曲线的绘制、二次几何体绘制、像素操作、如何绘制动画物体及菜单管理。
通过对讲座中提供的实例的理解消化，读者可以较容易地进入OpenGL的世界。
第一讲基本概念前言随着计算机多媒体技术、可视化技术及图形学技术的发展，我们可以使用计算机来精确地再现现实世界中的绚丽多彩的三维物体，并充分发挥自身的创造性思维，通过人机交互来模拟、改造现实世界，这就是目前最为时髦的虚拟现实技术。
通过这种技术，建筑工程师可以直接设计出美观的楼房模型；军事指挥员可以模拟战场进行军事推演，网民可以足不出户游览故宫博物馆等名胜古迹等。
而虚拟现实技术最重要的一部分内容就是三维图形编程。
当前，三维图形编程工具中最为突出的是SGI公司的OpenGL（Open Graphics Language，开放式的图形语言）,它已经成为一个工业标准的计算机三维图形软件开发接口，并广泛应用于游戏开发、建筑、产品设计、医学、地球科学、流体力学等领域。
值得一提的是，虽然微软有自己的三维编程开发工具DirectX，但它也提供OpenGL图形标准，因此，OpenGL可以在微机中广泛应用。
目前，OpenGL在国内外都掀起了热潮，但国内对这一领域介绍的资料并不是很多，特别是有志于在图形图像方面进行深入研究的读者朋友，常常苦于不掌握OpenGL编程接口技术，无法向纵深领域扩展。
为了开启三维图形编程这扇神秘大门，本讲座在结合OpenGL有关理论知识的基础上，着重介绍Visual C++6.0开发环境中的编程实现，由于水平有限，本讲座可能无法面面俱到，存在一些疏漏，但相信它可以将开启"神秘大门"的钥匙交给读者朋友们。
一、OpenGL的特点及功能OpenGL是用于开发简捷的交互式二维和三维图形应用程序的最佳环境，任何高性能的图形应用程序，从3D动画、CAD辅助设计到可视化访真，都可以利用OpenGL高质量、高性能的特点。
opengl教程c语言版
OpenGL教程（c语言）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色来做吗？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官方网站（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。
(计算机图形学)4.opengl编程基础培训资料
绘制三角形
三角形是绘制2D和3D图形的基本单元。掌握绘制三角形的方法是学习OpenGL 的重要一步。
glClearColor函数
glClearColor函数用于设置窗口的清除颜色，即每次渲染前将窗口填充为指定的颜色。这是一个常用函数，有助 于改变渲染效果。
图形学基础概念
计算机图形学是研究图像处理与生成的学科。它涉及数学、物理和计算机科 学的交叉应用，可实现3D建模、渲染和动画效果。
硬件与软件要求
1 硬件需求
图形处理器（GPU），内存，显示器等
2 软件需求
操作系统，OpenGL库，开发环境等
OpenGL的历史与版本
OpenGL是一种跨平台的图形程序接口，由Silicon Graphics Inc.（SGI）于1992年 发布。它不断演进，目前最新的版本是OpenGL 4.6。
创建OpenGL环境
通过准备窗口、初始化OpenGL状态等步骤，我们可以创建一个可交互的 OpenGL绘图环境，准备开始图形编程的学习之旅。
O构包括初始化函数、渲染函数和事件监听函数。熟 悉这个结构有助于编写可读性更高的代码。
变换与移动
变换和移动是创建图形动画的关键技术。通过使用矩阵变换和平移操作，我 们可以改变对象的位置、大小和方向。
OpenGL快速入门掌握相关概念
OpenGL快速⼊门掌握相关概念本⽂的⽬录1 图形API简介2 图形API能够解决的问题3 图形API的学习⽬标4 OpenGL中需要掌握的专业名词5 OpenGL需要了解的坐标系6 图形/图⽚从⽂件渲染到屏幕过程解析7 推荐OpenGL的蓝宝书和红宝书⼀图形API简介 OpenGL（OpenGL Graphics Library）是⼀个跨编程语⾔、跨平台的编程图形程序接⼝，它将计算机的资源抽象成为⼀个个OpenGL对象，对这些资源的操作抽象为⼀个个OpenGL指令。
那么OpenGL的跨平台是如何做到的呢？其⼀是与系统⽆关：OpenGL只是定义与图形绘制相关的API，⽽不管系统如何使⽤这些API。
⼀个显⽽易见的例⼦就是窗⼝，如果只是⽤纯粹的OpenGL函数，基本上没办法实现展⽰的效果，因为OpenGL没有定义如何将绘图得到的结果展⽰到显⽰屏或者打印机上，这部分显⽰牵扯到具体的操作系统。
也就是说，OpenGL的实现是具体的操作系统做的。
其⼆是与硬件⽆关：OpenGL只定义API的形式，⽽没有给定实现的细节，这样就允许不同的硬件根据各⾃的细节实现这些API。
OpenGL ES（OpenGL for Embedded Systems）是OpenGL三维图形API的⼦集，针对⼿机、PAD和游戏主机等嵌⼊式设备⽽设计，去除了许多不必要和性能较低的API接⼝。
作为iOS开发者⼀般使⽤的就是OpenGL ES（相对于使⽤OpenGL）。
DirectX是有很多API组成，DirectX并不是⼀个单纯的图形API，最重要的是DirectX是属于Windows上⼀个多媒体处理API，并不⽀持Windows以外的平台，所以不是跨平台框架，按照性质分类，可以分为4⼤部分，显⽰部分、声⾳部分、输⼊部分、⽹络部分。
在游戏⾥见得会多⼀点。
Metal是苹果为游戏开发者推出的新的平台技术，该技术能够为3D图像提⾼10倍的渲染性能，Metal是苹果为了解决3D渲染⽽推出的框架。
第三章OpenGL编程基础PPT课件
GLUT的子程序的前缀使用字母“glut”。
二、GLUT函数：P32-37
1ห้องสมุดไป่ตู้初始化和创建窗口函数：
2、处理窗口和输入函数：
3、绘制三维物体：
4、管理后台处理：
5、运行程序：glutMainLoop(void);
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3.3 OpenGL初步编程
一个OpenGL程序一般包括以下几个部分：P38 （1）定义绘制对象 （2）初始化 （3）渲染屏幕图像
第三章OpenGL编程基础
OpenGL是目前用于开发可移植、可交互的 2D和3D图形应用程序的首选环境，也是目前最 广泛采用的计算机图形标准。
OpenGL所具有的功能基本上涵盖了计算机图 形学所要包括的各个方面的内容。
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主要内容
3.1 OpenGL简介 3.2 OpenGL应用工具包GLUT 3.3 OpenGL初步编程
详见：OpenGL入门学习
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谢谢您的指导
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
汇报人：XXXX 日期：20XX年XX月XX日
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3.3 OpenGL初步编程
一、OpenGL函数命名与数据类型：P38-39
二、OpenGL库和头文件：
动态库：opengl32.dll glu32.dll glut32.dll 放入 windows\system32目录下
静态库：opengl32.lib glu32.lib glut32.lib放入VC安装目录 的LIB目录下
(计算机图形学)4.opengl编程基础培训资料
开发者社区作用非常大，持续为OpenGL带来新 的属性和特性。
通用性
OpenGL不只是一个工具，而是一种用于各种应 用领域的编程语言。
易于使用
OpenGL良好的易用性和多种语言的支持使得其 可以被众多开发者使用。
OpenGL中的着色器
着色器语言：GLSL
着色器是以C语言为基础的GLSL （OpenGL Shading Language）程 序。
OpenGL中的矩阵有两个：变换矩阵和投影矩阵。变换矩阵是几何变换所要使用 的矩阵，投影矩阵是把3D空间转化成2D空间的矩阵。
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模型视图矩阵
模型视图矩阵可用于表示仿射变换的矩阵，如旋转、平移和缩放
OpenGL中的指针及数据类型
数据类型
OpenGL支持大多数基本数据类型，如整 型、浮点型、字符型等。
OpenGL是一种状态机模型， 即它会根据特定的命令和 当前状态的值来改变内部 状态。
在OpenGL绘制中，顶点数 据、纹理坐标、颜色和其 他绘图属性等都存储在缓 冲容器中。
矩阵操作
1
图形学中的矩阵操作
大量的图形组成和坐标处理需要用到矩阵的计算，矩阵的运算是图形学计算的基 础。
2
OpenGL中的矩阵使用
顶点着色器
顶点着色器主要任务是对单个顶 点进行处理，控制顶点的颜色、 位置、折射等。
像素着色器
像素着色器可对每个像素进行处 理、文本化和质量处理，实现材 质的绘制。
OpenGL基本概念
1 绘图原语
2 状态机模型
3 缓冲容器
OpenGL将所有的绘图对象 抽象为一些基本的几何形 状，如线段、多边形、曲 线等。
应用指针
使用适当的指针，内存读取和写入会更加 高效，可避免重复操作。
C语言实现OpenGL渲染
C语言实现OpenGL渲染OpenGL是一种强大的图形渲染API（应用程序接口），它可用于创建高性能的2D和3D图形应用程序。
在本文中，我们将探讨如何使用C语言实现OpenGL渲染。
1. 初始化OpenGL环境在开始之前，我们需要初始化OpenGL环境。
这可以通过以下步骤完成：1.1. 创建窗口使用C语言中的窗口创建库（如GLUT或GLFW）创建一个可见的窗口。
这个窗口将充当我们OpenGL渲染的目标。
1.2. 设置视口使用glViewport函数将窗口的尺寸设置为需要进行渲染的大小。
视口定义了OpenGL将渲染的区域。
1.3. 创建正交投影或透视投影矩阵使用glOrtho或gluPerspective函数创建透视或正交投影矩阵。
投影矩阵将定义OpenGL渲染的视图。
2. 渲染基本图形一旦我们初始化了OpenGL环境，我们可以开始渲染基本图形。
以下是一些常见的基本图形渲染函数：2.1. 绘制点使用glBegin和glEnd函数，以及glVertex函数，可以绘制一个或多个点。
2.2. 绘制线段使用glBegin和glEnd函数，以及glVertex函数，可以绘制一条或多条线段。
2.3. 绘制三角形使用glBegin和glEnd函数，以及glVertex函数，可以绘制一个或多个三角形。
2.4. 绘制多边形使用glBegin和glEnd函数，以及glVertex函数，可以绘制一个或多个多边形。
3. 设置光照效果为了给渲染的图形添加逼真感，可以设置光照效果。
以下是一些常见的光照函数：3.1. 设置光源使用glLight函数，可以设置光源的位置、光照颜色等参数。
3.2. 设置材质属性使用glMaterial函数，可以设置渲染对象的表面材质属性，如漫反射、镜面反射等。
3.3. 使用光照模型使用glShadeModel函数，可以选择光照模型，如平滑光照模型或平面光照模型。
4. 纹理映射纹理映射能够使渲染的图形更逼真。
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★ 精简了一些API
★ 去掉了对动态状
类型：
所支持的数据类型
态查询的功能
★ 没有GLU
OpenGL库函数
核心库(gl.h): 包含的函数有115个，它们是最 基本的函数，其前缀是gl 实用库(glu.h): 包含的函数功能更高一些，如 绘制复杂的曲线曲面、高级坐标变换、多边形 分割等，共有43个，前缀为glu。
绘制的样式
绘制的样式
OpenGLES不支持
OpenGL缺省坐标系
Y轴
屏幕
X轴
Z轴
顶点变换步骤
视图变换 gluLookAt 模型变换 glTranslatef glRotatef / glScale
透视矩阵 glFrustum/gluPerspective
视口变换 glViewort
顶点变换步骤
OpenGL数据类型
前缀 b s i f d ub us ui 数据类型 8-bit integer 16-bit integer 32-bit integer 32-bit floating-point 64-bit floating-point 8-bit unsigned integer 16-bit unsigned integer 32-bit unsigned integer 相应C语言类型 signed char short long float double unsigned char unsigned short unsigned long OpenGL类型 GLbyte GLshort GLint,GLsizei GLfloat,GLclampf GLdouble,GLclampd GLubyte,GLboolean GLushort GLuint,GLenum,GLbi tfield
双缓冲
OpenGL不能做什么
直接绘制复杂模型
绘制阴影（需要间 接实现）
物理运动（需要物 理引擎）
火、烟等非实体物 质（使用粒子系统 间接实现）
模型文件，图片文 件的加载（使用其 它库）
系统消息，事件， 窗口系统的处理
硬件加速可以使用OpenGL的平台
OpenGL Linux Windows MacOS Unix WebGL
模型视图矩阵
投影矩阵 透视矩阵 视口变换
当前变换矩阵堆栈
glPushMatrix() 圧栈
glPushMatrix()
出栈
资料
ftp://10.5.90.10/temp/OpenGL_Train/
作业
构建一个3D场景 绘制坐标系 网格方式绘制XY平面 XY平面四个象限（5,5）位置分别放置四个 物体（三角形，正方形，立方体，四面体） 设置四个观察点，用键盘切换
GLUT 库
GLUT封装了各平台图形界面和消息处理的细节，可以比较简洁的生成一 个应用
int main(int argc, char* argv[]) { glutInitDisplayMode(GLUT_DEPTH | GLUT_RGB | (GLUT_DOUBLE )); glutInitWindowSize(500, 500); glutInitWindowPosition(100, 100); glutCreateWindow("3dsplay"); glutDisplayFunc(myDisplay); glutReshapeFunc(reshape); glutKeyboardFunc(keyboard); glutMouseFunc(mouse_cb); glutMotionFunc(drag_cb); glutMainLoop(); return(0); }
顶点数组绘制法
//开启状态位 glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); //启用顶点数组 glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY); //启用颜色数组 //指定数据 glVertexPointer(3,GL_FLOAT,0, vertices); //设置三角形顶点 glColorPointer(4,GL_FLOAT, 0, colors); //设置颜色 //绘制 glDrawElements(GL_TRIANGLE_STRIP, 3, GL_UNSIGNED_BYTE, indices);
OpenGL入门培训[C++]
陈治
课程目的
OpenGL简介 绘制模型 视图变换
OpenGL是什么
Open Graphics Language 一套规范 一套接口（函数）规范(API) 一套3D图形编程接口规范 一套硬件与编程语言的3D图形接口规范
硬件(显卡)和编程语言的桥梁
掌握OpenGL需具备的知识
贴图
贴图尺寸
常宽尺寸需要是2的平方
贴图步骤1 纹理环境参数
开启贴图功能
glEnable(GL10.GL_TEXTURE_2D);
激活贴图
glActiveTexture(GL10.GL_TEXTURE0);
生成纹理ID int a[10]
glGenTextures(3, a, 5);
目的
图形学基 础
绘制3D图形
构建虚拟的世界
计算机
空间几何 线性代数
数学
光学知识 动力学
物理
艺术 3维建模 材质 光照
硬件渲染原理 | API使用方法
OpenGL编程架构
OpenGL特点
跨硬件 跨系统 跨语言
OpenGL可以做什么
完成模型渲染 计算透视和变换矩阵
光照计算
纹理贴图
雾
遮盖关系
设置渲染模式
设定纹理属性参数
贴图步骤2 加载图片数据
加载贴图数据到纹理
选择缺省纹理
glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, id);
加载位图数据 定义当前纹理
贴图步骤3 绘制
提供纹理坐标数组 设置当前纹理id 绘制
作业
OpenGL库函数的命名规律
<库前缀><根命令><可选的参数个数><可选的参数类型>
glColor3f(1.0,0.0,0.0);
OpenGL编程模型
初始化 OpenGL • 不同平台初
设置渲染 参数 • 设置需要的
指定模型 数据 • 指定模型顶
交换缓冲 • 输出到屏幕
始化方法不
一样
L状态
值 • 设置视角和
点数据
• 指定纹理或 颜色
变换矩阵
模型绘制
OpenGLES中去掉了glBegin和glEnd函数， 只能使用定点数组进行绘制
定义空间点
定义每个点的
颜色
使用索引定义
点的绘制顺序
指定绘制样式
进行绘制
顶点数组绘制法
glVertexPointer(int size,int type,int stride,Buffer pointer) size: 每个顶点有几个数指描述。必须是2，3 ，4 之一，初始值是4. type: 数组中每个顶点的坐标类型。取值：GL_BYTE, GL_SHORT , GL_FIXED , GL_FLOAT, 初始值 GL_FLOAT stride： 数组中每个顶点间的间隔，步长（字节位移）。取值若为0，表示数组是连续 的 初始值为0 pointer It's your array ,存储着每个顶点的坐标值。初始值为0
OpenGLES IOS Android PS3 Symbian DirectX3D Windows Xbox WinCE Windows Phone 7
OpenGL ES vs OpenGL
★ 去掉了多余的
API：
★ 去掉了多余的功
能
★ 对代价大的功能
做了限制
★ 去掉了一些数据
OpenGL库函数
操作系统本地化库
GL
WGL GLX
AGL/CGL
GLU
GLUT
第三方工具包
通用GL窗口系统API
Window系统中的WGL函数定义
WinGDI.h <windows.h> // OpenGL wgl prototypes WINGDIAPI BOOL WINAPI wglCopyContext(HGLRC, HGLRC, UINT); WINGDIAPI HGLRC WINAPI wglCreateContext(HDC); WINGDIAPI HGLRC WINAPI wglCreateLayerContext(HDC, int); WINGDIAPI BOOL WINAPI wglDeleteContext(HGLRC); WINGDIAPI HGLRC WINAPI wglGetCurrentContext(VOID); WINGDIAPI HDC WINAPI wglGetCurrentDC(VOID); WINGDIAPI PROC WINAPI wglGetProcAddress(LPCSTR); WINGDIAPI BOOL WINAPI wglMakeCurrent(HDC, HGLRC); WINGDIAPI BOOL WINAPI wglShareLists(HGLRC, HGLRC); WINGDIAPI BOOL WINAPI wglUseFontBitmapsA(HDC, DWORD, DWORD, DWORD); WINGDIAPI BOOL WINAPI wglUseFontBitmapsW(HDC, DWORD, DWORD, DWORD); #ifdef UNICODE #define wglUseFontBitmaps wglUseFontBitmapsW #else #define wglUseFontBitmaps wglUseFontBitmapsA #endif // !UNICODE WINGDIAPI BOOL WINAPI SwapBuffers(HDC);