发信人: lhoboy2001(哎呀)
整理人: nhyjq(2003-01-05 15:32:31), 站内信件
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前言：
在三维绘图蓬勃发展的过程中，计算机公司推出了大量的三维绘图软件包。其中
SGI公司推出的OpenGL，作为一个性能优越的图形应用程序设计界面（API）异军
突起，取得了很大的成就。它以高性能的交互式三维图形建模能力和易于编程开
发，得到了Microsoft、 IBM、 DEC、 Sun、 HP等大公司的认同。因此，OpenGL
已经成为一种三维图形开发标准，是从事三维图形开发工作的必要工具。
一．初始化OpenGL绘图环境
1． 定义颜色格式和缓冲模式
OpenGL提供两种颜色模式：RGB（RGBA）模式和颜色索引模式。在RGBA模式下所有
颜色的定义用RGB三个值来表示，有时也加上Alpha值（表示透明度）。RGB三个分
量值的范围都在0和1 之间，它们在最终颜色中所占的比例与它们的值成正比。如：
（1，1，0）表示黄色，（0，0，1）表示蓝色。颜色索引模式下每个象素的颜色是
用颜色索引表中的某个颜色索引值表示（类似于从调色板中选取颜色）。由于三维
图形处理中要求颜色灵活，而且在阴影，光照，雾化，融合等效果处理中RGBA 的效
果要比颜色索引模式好，所以，在编程时大多采用RGBA模式。
OpenGL提供了双缓存来绘制图像。即在显示前台缓存中的图像同时，后台缓存绘制
第二幅图像。当后台绘制完成后，后台缓存中的图像就显示出来，此时原来的前台
缓存开始绘制第三幅图像，如此循环往复，以增加图像的输出速度。
设置窗口显示模式函数：
void auxInitDisplayMode(
AUX_DOUBLE//双缓存方式
|AUX_RGBA);//RGBA颜色模式
2．设置光源
OpenGL的光源大体分为三种：环境光（Ambient light），即来自于周围环境没有固
定方向的光。漫射光(Diffuse light)来自同一个方向，照射到物体表面时在物体的
各个方向上均匀发散。镜面光(Specular light)则是来自于同一方向，也沿同一个方
向反射。全局环境光是一种特殊的环境光，它不来自特于某种定光源，通常做为场景
的自然光源。
指定光源函数：
Void glLightfv(Glenum light, //光源号
Glenum pname, //指明光源种类
//GL_DIFFUSE 光源为漫射光光源
//GL_AMBIENT 光源为环境光光源
//GL_SPECULAR 光源为镜面光光源
const Glfloat* params);//指向颜色向量的指针
设置全局环境光函数：
void glLightModelfv( GL_LIGHT_MODEL_
AMBIENT, const Glfloat* param );
//param 指向颜色向量的指针
起用光源函数:
void glEnable(GL_LIGHTING);
void glEnable(GL_enum cap)；// cap :指明光源号
3. 设置材质
在OpenGL中，用材料对光的三原色(红绿蓝)的反射率大小来定义材料的颜色。与光
源相对应，材料的颜色，也分为环境色，漫反射色和镜面反射色，由此决定该材料
对应不同的光呈现出不同的反射率。由于人所看到物体的颜色是光源发出的光经物
体反射后进入眼睛的颜色。所以，物体的颜色是光源的环境光，漫反射光和镜面反
射光与材料的环境色，漫反射色和镜面反射色的综合。例如：OpenGL 的光源色是
（LR，LG，LB），材质色为（MR，MG，MB），那么，在忽略其他反射效果的情况下，
最终进入眼睛的颜色是（LR*MR，LG*MG，LB*MB）。
材质定义函数：
void glMaterialfv( GLenum face, //指明在设置材质
的哪个表面的颜色。可以是GL_FRONT, GL_BACK,或GL_FRONT_AND_BACK
GLenum pname,//与光源的pname参数相似
const float* params);//指向材质的颜色向量
4．定义投影方式
也即选择观察物体的角度和范围。由于我们是三维绘图，所以采用不同的视点和观
察范围，就会产生不同的观察效果。由于计算机只能显示二维图形，所以在表示真
实世界中的三维图形时，需将三维视景转换成二维视景。这是产生三维立体效果的
关键。OpenGL提供了两种将3D图形转换成2D图形的方式。正投影（Orthographic Projection）和透视投影(Perspective Projection)。其中，正投影指投影后物体的大小与视点的远近无关，通常用于CAD设计；而透视投影则符合人的心理习惯，离视点近的物体大，离视点远的物体小。此外，在OpenGL中还要定义投影范围，只有在该范围中的物体才会被投射到计算机屏幕上，投影范围外的物体将被裁减掉。
定义投影范围（不同的投影方式对应不同函数）：
void glOrtho( GLdouble left, GLdouble right,
GLdouble bottom, GLdouble top,
GLdouble near,GLdouble far);
//(left,bottom,near)和(right,top,far)分别给出正射投
//影投影范围的左下角和右上角的坐标。
二．定义与Windows接口的系统函数
1．定义绘图窗口的位置：
void auxInitPosition(GLint x,GLint y,GLsizei width, GLsizei heigh)；// (x,y)给出窗口左上角坐标
// width和 heigh给出窗口的宽高
2．定义绘图窗口的标题：
void auxInitWindow(GLbyte* 窗口标题字串);
3．定义绘图窗口改变时的窗口刷新函数：
void auxReshapeFunc(回调函数名称)；
//当窗口改变形状时调指定的回调函数
4．定义空闲状态的空闲状态函数以实现动画：
void auxIdleFunc(回调函数名称)；
//当系统空闲时调用指定的回调函数
5．定义场景绘制函数（当窗口更新或场景改变时调用）：
void auxMainLoop(回调函数名称)；
//当窗口需要更新或场景变化时调用
三．VC下实现
在VC编辑器下键入下述代码后，保存为后缀是cpp的C++文件。开始编译，在
The build command requires an active project workspace。 Would you like
to create a default project workspace？ 的提示后，选择“是（Y）”。
进入Project菜单，选择Setting项，弹出Project Setting 对话框，选择Link项，
在Libaray栏目中加入OpenGL提供的函数库：“opengl32.lib glu32.lib glaux.lib”。
（注：在执行时，Windows 的system目录下要包含opengl32.dll和glu32.dll两个动态连接库）。
附源程序代码:
#include "windows.h" #include "gl/gl.h" #include "gl/glaux.h" #include "gl/glu.h" #include "math.h" void myinit()
{
glClearColor(1,1,0,0);
GLfloat ambient[]={.5,.5,.5,0};
glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,
ambient);
GLfloat mat_ambient[]={.8,.8,.8,1.0};
GLfloat mat_diffuse[]={.8,.0,.8,1.0};
GLfloat mat_specular[]={1.0,.0,1.0,1.0};
GLfloat mat_shininess[]={50.0};
GLfloat light_diffuse[]={0,0,.5,1};
GLfloat light_position[]={0,0,1.0,0};
glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT,mat_ambient);
glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_DIFFUSE,mat_diffuse);
glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SPECULAR,mat_specular);
glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_SHININESS,mat_shininess);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_diffuse);
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSITION, light_position);
glEnable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_LIGHT0);
glDepthFunc(GL_LESS);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
}
void CALLBACK display()
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
auxSolidSphere(1.0);//绘制半径为1.0的实体球
glFlush(); //强制输出图像
auxSwapBuffers(); //交换绘图缓存
_sleep(100);}
void CALLBACK Idledisplay()
{
//x,y满足x2+y2=0.01。这样可以使物体沿该圆轨 //迹运动。
static float x=-.1,y=0.0;
static BOOL mark=TRUE;
static float step=.01;
x+=step;
if(x<=.1&&x>=-.1)
{
if(step>0)
y=sqrt(.01-x*x);
else
y=-sqrt(.01-x*x);
glTranslatef(x,y,0);
}
else
{
step=0-step;
}
display();
}
void CALLBACK myReshape(GLsizei w,GLsizei h)
{
glViewport(0,0,w,h);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
if(w<=h)
glOrtho(-3.5,3.5,-3.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h, 3.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h,-10,10);
else
glOrtho(-3.5*(GLfloat)w/(GLfloat)h,3.5* (GLfloat)w/(GLfloat)h,-3.5,3.5,-10,10);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
}
void main()
{
auxInitDisplayMode(AUX_DOUBLE|AUX_RGBA);
auxInitPosition(0,0,400,400);
auxInitWindow(" circle ");
myinit();
auxReshapeFunc(myReshape);
auxIdleFunc(Idledisplay);
auxMainLoop(display);
}
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