001计算机图形学vs2015配置openGL及第一个opengl程序

visual studio opengl 环境配置

1. 打开vs2015，运行—devenv
2. 在Visual C++下新建一个win32控制台程序
3. 项目—管理Nuget程序包
4. 浏览——在搜索栏输入NupenGL，安装这两个文件包

程序测试

#include "stdafx.h"
#include "iostream"

int main2()
{
    std::cout << "Hello world!" << std::endl;
    return 0;
}


#include "stdafx.h"  
#include   


void init(void)
{
    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    gluOrtho2D(0.0, 200.0, 0.0, 150.0);
}

void lineSegment(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glColor3f(0.0, 0.4, 0.2);
    glBegin(GL_LINES);
    glVertex2i(180, 15);
    glVertex2i(10, 145);
    glEnd();
    glFlush();
}

int main(int argc, char** argv)
{
    //初始化GLUT
    glutInit(&argc, argv);
    //显示模式 单模式 RGB
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);

    //窗口设置
    glutInitWindowPosition(50, 100);
    glutInitWindowSize(400, 300);
    glutCreateWindow("An Example OpenGL Program");

    init();

    //开始渲染
    glutDisplayFunc(lineSegment);

    //开始GLUT的内部循环
    glutMainLoop();
    return 0;
}

OpenGL中gl，glu，glut的区别

OpenGL中的gl库是核心库，glu是实用库，glut是实用工具库；
gl是核心，glu是对gl的部分封装，glut是OpenGL的跨平台工具库，gl中包含了最基本的3D函数，而glu似乎对gl的辅助，如果算数好，不用glu的情况下，也是可以做出同样的效果。glut是基本的窗口界面，是独立于gl和glu的，如果不喜欢用glut可以用MFC和Win32窗口等代替，但是glut是跨平台的，这就保证了我们编出的程序是跨平台的，如果用MFC或者Win32只能在windows操作系统上使用。选择OpenGL的一个很大原因就是因为它的跨平台性，所以我们可以尽量的使用glut库。

glut已经太老，现在代替之的是free glut，其功能齐全，但是bug太多。稳定性也不好，GLFW应运而生。

测试代码说明

1. glutInit(&argc, argue);

    调用这个函数来初始化GLUT.参数可以直接引用command line的，而且有一些有用的选项，比如：‘-sync’和‘-gldebug’，可以禁掉X窗口的异步特征并分别自动检查和显示GL错误。
   

2. glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA);

    这里配置一些GLUT的选项设置。GLUT_DOUBLE在多数渲染结束后开启双缓冲机制（维护两个图像缓冲数据，屏幕显示一副图像时在后台同时绘制另一份图像缓冲数据，交替显示）和颜色缓冲。我们通常需要这两个设置，还有其他的选项设置后面会继续介绍。
   

3. 窗口位置尺寸标题

    glutInitWindowSize(960, 640); // 窗口尺寸
    glutInitWindowPosition(200, 200); // 窗口位置
    glutCreateWindow("Tutorial 01"); // 窗口标题
    这几个函数的调用可以设置一些窗口参数并创建一个窗口。也可以定义窗口的标题。
   

4. glutDisplayFunc(RenderScenceCB);

    由于我们是在一个窗口系统中工作的，与运行的程序多数的交互是通过事件回调函数。GLUT针对与底层窗口系统的交互为我们提供了几个回调函数选项。
   

5. glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f)

   这个是我们在OpenGL中遇到的第一个状态（OpenGL是一个状态机）。OpenGL使用状态方案的原因是渲染是一个非常复杂的任务，不能仅仅通过一个函数接受几个参数来完成（一个合理设计的函数是不会接受大量的参数的）。对于渲染效果的设置我们需要定义shader着色器，buffer缓冲还有各种各样的flag标志变量。另外，我们也经常想保存一些相同的配置在多个渲染操作中使用（比如：如果我们从来不需要禁掉深度检测depth test，我们没必要在每一个渲染回调中来明确定义它）。这也是为什么多数的渲染操作配置都是通过在OpenGL状态机中设置flag标志变量和值来完成，而且渲染回调本身通常也被局限于几个参数，参数解决需要绘制的定点数量和他们的偏移量。调用一个改变状态的函数后，具体的配置保持不变，直到下次再调用这个相同的函数再次改变状态和配置。上面的函数设置了当帧缓存（帧缓存后面还会介绍）清空后要使用的颜色值。颜色值有四个通道（RGBA）,使用单位化的值0.0-1.0来表示。

6. glutMainLoop();

    这个函数调用传递指令给GLUT现在开始它的内部循环。在这个循环中它监听窗口系统中的事件并通过我们配置的回调传递出去。在我们这个例子中，GLUT将只会调用我们注册的那个display回调（RenderScenceCB），在这个回调函数中（RenderScenceCB）我们可以自定义代码来渲染这一帧的图像。
   

7. glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glutSwapBuffers();
   在渲染函数中我们能做的就是清空帧缓存（使用上面定义的颜色，可以尝试任意改变颜色看效果）。第二个函数是告诉GLUT交换双缓冲机制中前后两个缓存的角色位置，也就是二者换班，后台的缓存放到前台显示，之前显示的缓存继续到后台开始另一帧的缓存工作。这样在下一个渲染回调循环中交换到当前的缓存将在屏幕上显示。

8. glMatrixMode(GL_PROJECTION);

   函数其实就是对接下来要做什么进行一下声明，也就是在要做下一步之前告诉计算机我要对“什么”进行操作了，这个“什么”在glMatrixMode的“()”里的选项(参数)有3种模式: GL_PROJECTION 投影, GL_MODELVIEW 模型视图, GL_TEXTURE 纹理.

如果参数是GL_PROJECTION，这个是投影的意思，就是要对投影相关进行操作，也就是把物体投影到一个平面上，就像我们照相一样，把3维物体投到2维的平面上。这样，接下来的语句可以是跟透视相关的函数，比如glFrustum()或gluPerspective()；

在操作投影矩阵以前，需要调用函数：

    glMatrixMode(GL_PROJECTION); //将当前矩阵指定为投影矩阵

然后把矩阵设为单位矩阵：
    glLoadIdentity();
然后调用glFrustum()或gluPerspective(),它们生成的矩阵会与当前的矩阵相乘,生成透视的效果；


如果参数是GL_MODELVIEW，这个是对模型视景的操作，接下来的语句描绘一个以模型为基础的适应，这样来设置参数，接下来用到的就是像gluLookAt()这样的函数；
若是GL_TEXTURE，就是对纹理相关进行操作
顺便说下，OpenGL里面的操作，很多是基于对矩阵的操作的，比如位移，旋转，缩放，所以，这里其实说的规范一点就是glMatrixMode是用来指定哪一个矩阵是当前矩阵，而它的参数代表要操作的目标，GL_PROJECTION是对投影矩阵操作，GL_MODELVIEW是对模型视景矩阵操作，GL_TEXTURE是对纹理矩阵进行随后的操作。

9. void gluOrtho2D(GLdouble left,GLdouble right,GLdouble bottom,GLdouble top)

   gluOrtho2D定义了一个二维图像投影矩阵，参数 left,right指明平面的左边和右边的垂直坐标；
   bottom,top 指明平面底部和顶部的水平坐标。
   建立了一个可视的二维平面区域。这个和用glOrtho函数效果是一样的当glOrtho的near=0，far=1时

10. glColor3f(0.0, 0.4, 0.2);

    从函数名字就可以看出，它的参数应该有三个，类型是float型的。另外一点是它的参数值的范围是[0.0,1.0]。 参考值

    glColor3f(0.0, 0.0, 0.0);  --> 黑色  
    glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);  --> 红色  
    glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);  --> 绿色  
    glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);  --> 蓝色  
    glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);  --> 黄色  
    glColor3f(1.0, 0.0, 1.0);  --> 品红色  
    glColor3f(0.0, 1.0, 1.0);  --> 青色  
    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);  --> 白色 
    

    需要注意的是，如果在glBegin()与glEnd()函数之间多次连续调用颜色函数，那么，只会显示出最后一次的颜色，

11. void glBegin(GLenummode)
    　　void glEnd(void)

glBegin是和glEnd结合起来使用的.
glBegin和glEnd函数限定了一组或多组图元的定点定义。

类型	说明
GL_POINTS	单个顶点集
GL_LINES	多组双顶点线段
GL_POLYGON	单个简单填充凸多边形
GL_TRAINGLES	多组独立填充三角形
GL_QUADS	多组独立填充四边形
GL_LINE_STRIP	不闭合折线
GL_LINE_LOOP	闭合折线
GL_TRAINGLE_STRIP	线型连续填充三角形串
GL_TRAINGLE_FAN	扇形连续填充三角形串
GL_QUAD_STRIP	连续填充四边形串

参考链接

1. 一步步学OpenGL（1）-《打开一个窗口》
2. glBegin()使用小结