openGL笔记

 

所有OpenGL函数采用了以下格式

<库前缀><根命令><可选的参数个数> <可选的参数类型>

库前缀有gl、glu、aux、glut、wgl、glx、agl等等，分别表示该函数属于OpenGL那个开发库等，从函数名后面中还可以看出需 要多少个参数以及参数的类型。I代表int型，f代表float型，d代表double型，u代表无符号整型。例如glVertex3fv()表示了该函 数属于 gl库，参数是三个float型参数指针。我们用glVertex*()来表示这一类函数。

基本库

OpenGL函数库相关的API有核心库(gl)、实用库(glu)、辅助库(aux)、实用工具库 (glut)、窗口库(glx、agl、wgl)和扩展函数库等。gl是核心，glu是对gl的部分封装。glx、agl、wgl 是针对不同窗口系统的函数。glut是为跨平台的OpenGL程序的工具包，比aux功能强大。扩展函数库是硬件厂商为实现硬件更新利用OpenGL的扩 展机制开发的函数。下面逐一对这些库进行详细介绍。

(点击标题可展开)

1  OpenGL核心库

核心库包含有115个函数，函数名的前缀为gl。这部分函数用于常规的、核心的图形处理。

绘制基本几何图元的函数

如绘制图元的函数glBegain()、glEnd()、glNormal*()、glVertex*()。

矩阵操作、几何变换和投影变换的函数

如矩阵入栈函数glPushMatrix()、矩阵出栈函数glPopMatrix()、装载矩阵函数glLoadMatrix()、 矩阵相乘函数glMultMatrix()，当前矩阵函数 glMatrixMode()和矩阵标准化函数glLoadIdentity()，几何变换函数glTranslate*()、glRotate*()和 glScale*()，投影变换函数glOrtho()、glFrustum()和视口变换函数glViewport()等等。

颜色、光照和材质的函数

如设置颜色模式函数glColor*()、glIndex*()，设置光照效果的函数glLight*() 、glLightModel*()和设置材质效果函数glMaterial()等等。

显示列表函数

主要有创建、结束、生成、删除和调用显示列表的函数glNewList()、 glEndList()、glGenLists()、glCallList()和glDeleteLists()

纹理映射函数

主要有一维纹理函数glTexImage1D()、二维纹理函数glTexImage2D()、 设置纹理参数、纹理环境和纹理坐标的函数glTexParameter*()、glTexEnv*()和glTetCoord*()等。

特殊效果函数

融合函数glBlendFunc()、反走样函数glHint()和雾化效果glFog*()。

光栅化、象素操作函数

如象素位置glRasterPos*()、线型宽度glLineWidth()、多边形绘制模式glPolygonMode()，读取象素glReadPixel()、复制象素glCopyPixel()等。

选择与反馈函数

主要有渲染模式glRenderMode()、选择缓冲区glSelectBuffer()和反馈缓冲区glFeedbackBuffer()等。

曲线与曲面的绘制函数

生成曲线或曲面的函数glMap*()、glMapGrid*()，求值器的函数glEvalCoord*() glEvalMesh*()。

状态设置与查询函数

主要有glGet*()、glEnable()、glGetError()等。

2  OpenGL实用库The OpenGL Utility Library (GLU)

包含有43个函数，函数名的前缀为glu。OpenGL提供了强大的但是为数不多的绘图命令，所有较复杂的绘图都必须从点。线、面开始。Glu 为了减轻繁重的编程工作，封装了OpenGL函数，Glu函数通过调用核心库的函数，为开发者提供相对简单的用法，实现一些较为复杂的操作。此函数由 glu.dll来负责解释执行。OpenGL中的核心库和实用库可以在所有的OpenGL平台上运行。主要包括了以下几种。

辅助纹理贴图函数

有gluScaleImage() 、gluBuild1Dmipmaps()、gluBuild2Dmipmaps()。

坐标转换和投影变换函数

定义投影方式函数gluPerspective()、gluOrtho2D() 、gluLookAt()，拾取投影视景体函数gluPickMatrix()，投影矩阵计算gluProject()和 gluUnProject()等等。

多边形镶嵌工具

有gluNewTess()、 gluDeleteTess()、gluTessCallback()、gluBeginPolygon() gluTessVertex()、gluNextContour()、gluEndPolygon()等等。

二次曲面绘制工具

主要有绘制球面、锥面、柱面、圆环面gluNewQuadric()、gluSphere()、gluCylinder()、gluDisk()、gluPartialDisk()、gluDeleteQuadric()等等。

非均匀有理B样条绘制工具

主要用来定义和绘制Nurbs曲线和曲面，包括gluNewNurbsRenderer()、gluNurbsCurve()、 gluBeginSurface()、gluEndSurface()、gluBeginCurve()、gluNurbsProperty()等函数。

错误反馈工具

获取出错信息的字符串gluErrorString().

3  OpenGL辅助库

包含有31个函数，函数名前缀为aux。这部分函数提供窗口管理、输入输出处理以及绘制一些简单三维物体。此函数由glaux.dll来负责解释执 行。创建aux库是为了学习和编写OpenGL程序，它更像是一个用于测试创意的预备基础接管。Aux库在windows实现有很多错误，因此很容易导致 频繁的崩溃。在跨平台的编程实例和演示中，aux很大程度上已经被glut库取代。 OpenGL中的辅助库不能在所有的OpenGL平台上运行。

窗口初始化和退出函数

auxInitDisplayMode()和auxInitPosition()。

窗口处理和时间输入函数

auxReshapeFunc()、auxKeyFunc()和auxMouseFunc()。

颜色索引装入函数

auxSetOneColor()。

三维物体绘制函数

包括了两种形式网状体和实心体，如绘制立方体auxWireCube()和 auxSolidCube()。这里以网状体为例，长方体auxWireBox()、环形圆纹面auxWireTorus()、圆柱 auxWireCylinder()、二十面体auxWireIcosahedron()、八面体auxWireOctahedron()、四面体 auxWireTetrahedron()、十二面体auxWireDodecahedron()、圆锥体auxWireCone()和茶壶 auxWireTeapot()。

背景过程管理函数

auxIdleFunc()。

程序运行函数

auxMainLoop()。

4  OpenGL工具库 OpenGL Utility Toolkit

包含大约30多个函数，函数名前缀为glut。glut是不依赖于窗口平台的 OpenGL工具包，由Mark KLilgrad在SGI编写（现在在Nvidia），目的是隐藏不同窗口平台API的复杂度。函数以glut开头，它们作为aux库功能更强的替代品， 提供更为复杂的绘制功能，此函数由glut.dll来负责解释执行。由于glut中的窗口管理函数是不依赖于运行环境的，因此OpenGL中的工具库可以 在X-Window, Windows NT, OS/2等系统下运行，特别适合于开发不需要复杂界面的OpenGL示例程序。对于有经验的程序员来说，一般先用glut理顺3D图形代码，然后再集成为 完整的应用程序。

窗口操作函数

窗口初始化、窗口大小、窗口位置等函数glutInit() glutInitDisplayMode() glutInitWindowSize() glutInitWindowPosition()等。

回调函数

响应刷新消息、键盘消息、鼠标消息、定时器函数等，GlutDisplayFunc() glutPostRedisplay() glutReshapeFunc() glutTimerFunc() glutKeyboardFunc() glutMouseFunc()。

创建复杂的三维物体

这些和aux库的函数功能相同。创建网状体和实心体。如glutSolidSphere()、glutWireSphere()等。在此不再叙述。

菜单函数

创建添加菜单的函数GlutCreateMenu()、glutSetMenu()、glutAddMenuEntry()、glutAddSubMenu() 和glutAttachMenu()。

程序运行函数

glutMainLoop()。

5  X窗口专用库

是针对Unix和Linux的扩展函数。包括渲染上下文、绘制图元、显示列表、纹理贴图、等等

初始化

glXQueryExtension()

渲染上下文函数

glXCreateContext() glXDestroyContext() glXCopyContext() glXMakeCurrent() glXCreateGLXPixmap()

执行

glXWaitGL()、glXWaitX()

缓冲区和字体

glXSwapBuffers()、glXUseXFont（）