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。