1.OpenGL基本框架

1.1OpenGL简介

OpenGL(Open Graphics Library，开放图形库)，是三维计算机图形和模型库。作为一个性能优越的图形应用程序设计界面（API），它独立于硬件和窗口系统。并在军事、广播电视、CAD/CAM/CAE、娱乐、艺术造型、医疗影像、虚拟世界等领域都有广泛的用途。具有以下功能：

1.模型绘制

2. 模型观察

3.颜色模式的指定

4.光照应用

5.图片效果增强

6.位图和图象处理

7.纹理映射

8.实时动画

9.交互技术

1.2 OpenGL工作方式

1.2.1 OpenGL的体系结构

OpenGL是一种图形应用程序设计界面（API），不含任何窗口管理、用户交互或文件I/O函数。每个主机环境有这些函数，负责实现某些方法，把窗口或位图的绘制控制权交给OpenGL。

2.OpenGL绘制图形

2.1绘制矩形

代码如下：


#include <gl/glut.h>/*****
显示回调函数RenderScene，调用OpenGL渲染函数
用于在窗口中绘制需要的图形
**************/
void RenderScene(void)
{// 用当前的清除颜色清除窗口glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);// 把绘图颜色设置为青色(RGB)glColor3f(0.0f,1.0f,1.0f);// 用当前颜色绘制一个填充的矩形，参数表示左上角点和右下角点的坐标//glRectf(100.0f, 150.0f, 150.0f, 100.0f);glRectf(-25.0f, 25.0f, 25.0f, -25.0f);// 刷新绘图命令glFlush();
}// 用于初始化，常用来设置场景渲染状态
void SetupRC(void)
{// 把清除颜色设置为紫色，即窗口的背景色glClearColor(1.0f, 0.0f,1.0f, 1.0f);
}// 当窗口改变大小时，调用登记的函数
void ChangeSize(GLsizei w, GLsizei h)
{GLfloat aspectRatio;// 防止被0除if(h == 0){h = 1;}// 设置视区尺寸，把视口设置为窗口大小glViewport(0, 0, w, h);// 重置坐标系统，使投影变换复位glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();// 建立裁剪区域的范围（左、右、底、顶、近、远）aspectRatio = (GLfloat)w / (GLfloat)h;if(w <= h){glOrtho(-100.0, 100.0, -100/aspectRatio, 100.0/aspectRatio, 1.0, -1.0);}else{glOrtho(-100.0 * aspectRatio, 100.0 * aspectRatio, -100.0, 100.0, 1.0, -1.0);}//定义投影矩阵，三维到二维的映射glMatrixMode(GL_MODELVIEW);//复位坐标系glLoadIdentity();
}void main()
{//初始化GLUT库OpenGL窗口的显示模式glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB);//创建一个名为GLRect的窗口glutCreateWindow("GLRect");//设置当前窗口的显示回调函数和窗口在整形回调函数glutDisplayFunc(RenderScene);glutReshapeFunc(ChangeSize);SetupRC();//启动主GLUT事件处理循环glutMainLoop();
}

运行结果：

2.2绘制移动的矩形

代码如下：

  /*
glutTimerFunc(unsigned int msecs,(*func) (int value),int value);
该函数用于指定一个定时器回调函数，即经过msecs毫秒后由GLUT调用指定的函数，并将value值传递给它
被定时器调用的函数原型为：
void TimerFunction(int value);
但该函数只会激发一次。所以，为了实现连续的动画，必须在定时器函数中再次重新设置定时器回调函数
*/#include <windows.h>
#include <gl/glut.h>
#include<gl/gl.h>
#include<gl/glu.h>// 参数指定正方形的位置和大小
GLfloat x1 = 100.0f;
GLfloat y1 = 150.0f;
GLsizei rsize = 50;// 正方形运动变化的步长
GLfloat xstep = 1.0f;
GLfloat ystep = 1.0f;// 窗口的大小
GLfloat windowWidth;
GLfloat windowHeight;void RenderScene(void)
{glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//红色glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);//用当前颜色绘制一个填充的图形glRectf(x1, y1, x1+rsize, y1+rsize);//清空命令行缓冲区并交换帧缓存glutSwapBuffers();
}void ChangeSize(GLsizei w, GLsizei h)
{if(h == 0) h = 1;glViewport(0, 0, w, h);glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity(); if (w <= h){windowHeight = 250.0f*h/w;windowWidth = 250.0f;}else{windowWidth = 250.0f*w/h;windowHeight = 250.0f;}glOrtho(0.0f, windowWidth, 0.0f, windowHeight, 1.0f, -1.0f);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();
}
void TimerFunction(int value)
{// 处理到达窗口边界的正方形，使之反弹if(x1 > windowWidth-rsize || x1 < 0) xstep = -xstep;if(y1 > windowHeight-rsize || y1 < 0) ystep = -ystep;if(x1 > windowWidth-rsize) x1 = windowWidth-rsize-1;if(y1 > windowHeight-rsize) y1 = windowHeight-rsize-1;// 根据步长修改正方形的位置x1 += xstep;y1 += ystep;// 用新坐标重新绘图glutPostRedisplay();glutTimerFunc(33,TimerFunction, 1);
}void SetupRC(void)
{//设置窗口清除色为蓝色
glClearColor(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);
}int main(void)
{glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);glutCreateWindow("Bounce"); glutDisplayFunc(RenderScene);glutReshapeFunc(ChangeSize);glutTimerFunc(200, TimerFunction, 1);SetupRC();glutMainLoop();
}

运行结果：

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