【OpenGL编程指南】之简介

　　OpenGL是图形硬件的一种软件接口（API），包括了大约250个函数，利用这些函数可以指定物体和操作，创建交互性应用程序。它的设计目标就是作为一种流线型、独立于硬件的接口，在不同的硬件平台上实现。

　　OpenGL对屏幕上的图像进行渲染主要执行以下操作：

1. 根据几何图元创建形状，建立物体的数学描述（OpenGL把点、直线、多边形、图像和位图作为基本图元）；
2. 在三维空间中排列物体，选择观察场景的有利视角；
3. 计算所有物体的颜色，影响颜色的因素包括指定颜色，光照条件，纹理贴图等；
4. 将物体及其颜色转换为屏幕像素（这个过程称为光栅化）；

 基本概念

渲染是计算机根据模型创建图像的过程。

模型是根据几何图元构造的，几何图元包括点、直线和多边形，他们是通过顶点（vertex）指定的。　　

像素是屏幕上放置的最小可视元素，像素最终构成屏幕上的渲染图像。

位平面是像素信息在内存中的组织形式，它是一块内存区域，保存了像素的1个位的信息。

帧缓冲区由位平面组织而成，保存了控制屏幕所有像素的颜色和强度信息。

OpenGL是一个状态机，设置它的各种状态，若不修改则这些状态将一直生效。这次状态变量包括控制当前视图和投影变换、直线和多边形点画模式、多边形绘图模式、光照位置、物体材料属性等。

OpenGL渲染管线

　　

　　几何数据经理的阶段包括求值器和顶点操作，而像素数据处理过程有所不同。这张图对OpenGL的渲染步骤有一个整体描述，不再细述。

 一些相关函数

　　OpenGL工具函数库（GLU）利用低层函数执行诸如特定视图定向和投影设置矩阵等任务；

　　所有窗口系统都提供了一个函数库，对窗口系统功能进行扩展，比如WGL函数对应着Windows到OpenGL的接口；

　　OpenGL使用工具包（GLUT）是一个独立于窗口系统的工具包，因此不同窗口系统API的复杂性。主要包括以下一些函数：

1. glutInit(int *argc, char **argv)，对GLUT进行初始化，处理所有命令行参数；
2. glutInitDisplayMode(unsigned int mode)，指定使用RGBA还是颜色索引模式，单缓冲还是双缓冲，相关联的缓冲区等；
3. glutInitWindowPosition(int x, int y)指定窗口左上角的位置；
4. glutInitWindowSize(int width, int size)指定窗口大小；
5. int glutCreateWindow(char *string)创建一个带有OpenGL渲染环节的窗口，为新窗口返回一个唯一的标识符；　
6. glutDisplayFunc(* func)(voide))，一个事件回调函数，当GLUT确定一个窗口内容需要重新显示时，便会调用注册的那个函数；
7. glutMainLoop()，进入主循环；
8. glutReshapeFunc(void(* func) int w, int h))表示当窗口大小发生变化时应采取什么行动；
9. glutKeyboardFunc(void(* func)(unsigned char key, int x, int y))，glutMouseFunc(void (*func)(int button, int state, int x, int y))挂接键盘和鼠标事件；
10. glutMotionFunc(void(* func)(int x, int y))，注册一个函数，当鼠标按钮按下并移动鼠标时调用函数；
11. glutIdleFunc(void(*func)(void))，注册一个函数，如果不存在其他尚未处理的事件时就执行这个函数；