OpenGL红宝书学习笔记(1)

OpenGL对场景中的图像进行渲染时所执行的主要操作:

1.根据几何图元创建形状,从而建立物体的数学描述,(OpenGL把点,直线,多边形和位图作为基本的图元)

2.在三维空间中排列物体,并选择观察复合场景中的视角

3. 计算所有物体的颜色。颜色可以由应用程序明确指定,可以根据特定的光照条件确定,也可以通过把纹理贴到物体的表面而获得,或者是上述三种操作的混合产物, 这些操作可能使用着色器来执行,这样可以显式的控制所有的颜色计算,或者可能使用OpenGL的预编程算法在其内部执行(我盟常用术语固定功能的管线来表 示后者)

4.把物体的数学描述以及与物体相关的颜色信息转换为屏幕上的像素,这个过程叫做光栅化。

在这些阶段期间,OpenGL可能还会执行其他的操作,例如消除被其他物体所遮挡的物体(或该物体的一部分)。此外,在场景被光栅化之后但在屏幕绘制之前,仍然可以根据需要对像素数据执行一些操作。

下面是一个简单的OpenGL程序:在一个背景为黑色的窗口显示一个白色正方形。

#include<gl\glut.h>



void display()

{

	glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);//设置清除颜色

	glBegin(GL_POLYGON);//指定绘图模式

	glVertex3f(0.25, 0.25, 0.0);

	glVertex3f(0.75, 0.25, 0.0);

	glVertex3f(0.75, 0.75, 0.0);

	glVertex3f(0.25, 0.75, 0.0);

	glEnd();

	glFlush();//强制执行OpenGL代码

}





void init()

{

	glMatrixMode(GL_PROJECTION);//设置投影模式

	glLoadIdentity();

	glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, -1.0, 1.0);//设置显示范围



}







int main(int argc, char** argv)

{

	glutInit(&argc, argv);//初始化glut

	glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);//设置显示模式为颜色模型使用RGB,缓存模式使用单缓存

	glutInitWindowPosition(100, 100);//设置显示窗口的位置

	glutInitWindowSize(250, 250);//设置显示窗口的大小

	glutCreateWindow("A simple OpenGL program");//创建窗口,指定窗口标题





	init();

	glutDisplayFunc(display);//注册显示回调函数

	glutMainLoop();//启动程序,进入消息循环

	return 0;

}

 由于OpenGL的设计目标是作为一种流线型的、独立于硬件的接口,在许多不同的硬件平台上实现,为了实现这个目标,OpenGL并且包含用于执行窗口任务或者获取用户输入之类的函数。所以使用glut工具包。

 

第二个程序是:通过双缓冲,显示一个旋转的矩形

#include<gl\glut.h>





static GLfloat spin = 0.0;



void init()

{

    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);

    glShadeModel(GL_FLAT);

}



void display()

{

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    glPushMatrix();

    glRotatef(spin, 0.0, 0.0, 1.0);//旋转

    glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);

    glRectf(-25.0, -25.0, 25.0, 25.0);

    glPopMatrix();

    glutSwapBuffers();//缓存交换

}



void spinDisplay()

{

    spin += 2.0;

    if (spin > 360.0)

        spin -= 360.0;

    glutPostRedisplay();

}





void reshape(int w, int h)

{

    glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);

    glMatrixMode(GL_PROJECTION);

    glLoadIdentity();

    glOrtho(-50.0, 50.0, -50.0, 50.0, -1.0, 1.0);

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

    glLoadIdentity();

}



void mouse(int button, int state, int x, int y)

{

    switch (button)

    {

    case GLUT_LEFT_BUTTON:

        if (state == GLUT_DOWN)

            glutIdleFunc(spinDisplay);

        break;

    case GLUT_MIDDLE_BUTTON:

        if (state == GLUT_DOWN)

            glutIdleFunc(nullptr);

        break;

    default:

        break;

    }

}



int main(int argc, char** argv)

{

    glutInit(&argc, argv);

    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE);

    glutInitWindowPosition(100, 100);

    glutInitWindowSize(250, 250);

    glutCreateWindow("Rotate Rectangle");



    init();

    glutDisplayFunc(display);

    glutReshapeFunc(reshape);

    glutMouseFunc(mouse);

    glutMainLoop();

    

    return 0;

}

其中

void glRotatef (GLfloat angle,GLfloat x,GLfloat y,GLfloat z);设置旋转方向

从坐标(0,0,0)即原点,引出一条线到(x,y,z),用右手握住这条线,另外四个手指的弯曲方向即是物体旋转方向。

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