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开始学习用OpenGL,也就想显示一些点,以为挺简单的,哎,看了两天才会画三维的点,做个总结。

使用OpenGL的基本流程

int main(int argv, char *argc[])
{
    //初始化glut
    glutInit(&argv, argc);
    //初始化显示模式
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH);
    //设置窗口大小
    glutInitWindowSize(800, 600);
    //创建窗口
    glutCreateWindow("Point Demo");

    //注册回调函数
    glutReshapeFunc(onChangeSize);
    glutDisplayFunc(onRender);
    glutSpecialFunc(onSpecialKeyFunc);

    setupRenderingContext();

    glutMainLoop();

    return 0;
}

主要是glut库进行了一些初始化操作,并注册需要的回调函数(事件处理函数)。

glutReshapeFunc  窗口大小发生改变的时候调用注册函数

glutDisplayFunc   显示的时候调用的函数,各种的画图操作都在这里进行

glutSpecialFunc   特殊按键(上、下、左、右)按下时调用的函数

还有其他的一些回调函数,例如:窗口关闭时,这里不再一一赘述。

setupRenderingContext 设置渲染的上下文(渲染环境)

glutMainLoop  进入主消息循环

函数名称的一个简单说明glut开头的是glut库的一些函数,gl开头的则是标准的OpenGL库的函数。由于OpenGL没有提供诸如窗口管理、输入输出以及按键等的处理函数,所以需要一些OpenGL的扩展库

来处理这些操作,并且OpenGL官方也提倡开发一些扩展库。glut是OpenGL中比较常见的一种。

回调函数及渲染环境设置

窗口大小改变时的回调函数

//窗口大小改变的回调函数
void onChangeSize(GLint w,GLint h){
    //横宽比
    GLfloat ratio;

    //设置坐标系x(-100.0f,100.0f),y(-100.0f,100.0f),z(-100.0f,100.0f)
    GLfloat coordinateSize = 100.0f;

    //设置视口和窗口大小一样
    glViewport(0, 0, w, h);

    //对投影矩阵应用随后的矩阵操作
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);

    //重置当前指定的矩阵为单位矩阵
    glLoadIdentity();
    ratio = (GLfloat)w / (GLfloat)h;

    //正交投影
    if (w < h)
        glOrtho(-coordinateSize, coordinateSize, -coordinateSize / ratio, coordinateSize / ratio, -coordinateSize, coordinateSize);
    else
        glOrtho(-coordinateSize * ratio, coordinateSize * ratio, -coordinateSize, coordinateSize, -coordinateSize, coordinateSize);

    //对模型视图矩阵堆栈应用随后的矩阵操作
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    //重置当前指定矩阵为单位矩阵
    glLoadIdentity();
}

设置所使用的坐标系以及视口(viewport),坐标系、视口以及一些矩阵变换另作总结,这里不详述。

Display时的回调函数

//渲染
void onRender(){
    //清理
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    //将当前matrix状态入栈
    glPushMatrix();
    
    glRotatef(xRotAngle, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    glRotatef(yRotAngle, 0.0f, 1.0f, 0.0f);

    glBegin(GL_POINTS);
    srand((unsigned)time(NULL));
    GLfloat x, y, z;
    for (int i = 0; i < 1000; i ++){
        x = rand() % 201 - 100;
        y = rand() % 201 - 100;
        z = rand() % 201 - 100;

        glVertex3f(x, y, z);
    }
    glEnd();
    //恢复栈的Matrix
    glPopMatrix();

    //交换两个缓冲区
    glutSwapBuffers();
}

生成1000个随机的三维点,作图的操作主要这里进行。

设置渲染环境

//设置Rendering context
void setupRenderingContext() {
    //设置clear color为黑色
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);

    //设置绘图颜色
    glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);
}

设置了背景色以及绘图的前景色

特殊按键回调函数

void onSpecialKeyFunc(GLint key, GLint x, GLint y){
    if (key == GLUT_KEY_UP){
        xRotAngle -= 5.0f;
    }
    else if (key == GLUT_KEY_DOWN){
        xRotAngle += 5.0f;
    }
    else if (key == GLUT_KEY_LEFT){
        yRotAngle -= 5.0f;
    }
    else if (key == GLUT_KEY_RIGHT){
        yRotAngle += 5.0f;
    }
    //重新绘制
    glutPostRedisplay();
}

按下上、下、左、右键时进行旋转

结果

 

总结

简单的OpenGL使用框架

//设置Rendering context
void setupRenderingContext() {
    //设置clear color为黑色
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);

    //设置绘图颜色
    glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);
}

//窗口大小改变的回调函数
void onChangeSize(GLint w,GLint h){
    //横宽比
    GLfloat ratio;

    //设置坐标系x(-100.0f,100.0f),y(-100.0f,100.0f),z(-100.0f,100.0f)
    GLfloat coordinateSize = 100.0f;

    //设置视口和窗口大小一样
    glViewport(0, 0, w, h);

    //对投影矩阵应用随后的矩阵操作
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);

    //重置当前指定的矩阵为单位矩阵
    glLoadIdentity();
    ratio = (GLfloat)w / (GLfloat)h;

    //正交投影
    if (w < h)
        glOrtho(-coordinateSize, coordinateSize, -coordinateSize / ratio, coordinateSize / ratio, -coordinateSize, coordinateSize);
    else
        glOrtho(-coordinateSize * ratio, coordinateSize * ratio, -coordinateSize, coordinateSize, -coordinateSize, coordinateSize);

    //对模型视图矩阵堆栈应用随后的矩阵操作
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    //重置当前指定矩阵为单位矩阵
    glLoadIdentity();
}

//渲染
void onRender(){
    //清理
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    //TODO:主要操作在这里

    //交换两个缓冲区
    glutSwapBuffers();
}

int main(int argv, char *argc[])
{
    //初始化glut
    glutInit(&argv, argc);
    //初始化显示模式
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH);
    //设置窗口大小
    glutInitWindowSize(800, 600);
    //创建窗口
    glutCreateWindow("Point Demo");

    //注册回调函数
    glutReshapeFunc(onChangeSize);
    glutDisplayFunc(onRender);

    setupRenderingContext();

    glutMainLoop();

    return 0;
}