Win32 OpenGL 编程( 1 ) Win32 下的 OpenGL 编程必须步骤 - 沉淀

时间:2024-03-10 07:10:04

Win32 OpenGL 编程( 1 ) Win32 下的 OpenGL 编程必须步骤

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Win32 OpenGL 编程( 1 ) Win32 下的 OpenGL 编程必须步骤

write by 九天雁翎 (JTianLing) -- blog.csdn.net/vagrxie

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一、    前言

人生在于折腾,继续折腾吧。 OpenGL 编程的红宝书《 OpenGL Programming Guide》在举例子的时候为了平台无关,使用的都是 GLUT 来管理窗口,个人感觉不爽 -_-!要是针对 Windows 平台,个人倾向使用 Win32(MFC 也行 ) ,要是跨平台,我还会 Qt嘛, Qt 对 OpenGL 也有很好的支持的,为啥还折腾个新的窗口管理组件?虽然说GLUT 比较简单,但是还是不喜欢扭曲的适应之,何况我去看了下 GLUT 这个东西,最新的版本都是 2001 年发布的了,什么古董级的家伙啊,更加不想用了,还是在Windows 平台上学习 OpenGL 吧。刚开始这样想的就这样做了,结果比我想象的稍微复杂一些,原来不光是熟悉 Win32 API 就能随便搞掂的,当时还看到有人专门为此写了篇论文 -_-!( 不知道学历 ) 吓到我了,没有那么高的学术研究价值吧?后来又看到 3个研究生都开始为此写论文了(这还真是研究院中的人写的),感叹不已。。。。。。。。。。

 

二、    提要

本文主要介绍 Win32 下的 OpenGL 编程需要的一些操作,以 Andre LaMothe 的 T3D Game Console 为 Win32 框架实现一个 Win32 下的 OpenGL 游戏编程框架, 以参考资料2 为蓝本,实现一些 OpenGL 示例。以后的讲解围绕此框架展开。本文假设读者已经具备基本的 Win32 编程知识,不讲解 Win32 编程中固有的要素,需要了解 Win32 编程的,建议学习 Charles Petzold 的《 Programming Windows 》。

 

三、    Win32 下 OpenGL 编程需要的操作步骤

全部源代码见我的放在 Google Code 上的 blog-sample-code 中 2009-9-27/Win32OpenGLTemplate 目录。取回方式见本文最后的说明。

 

下面会用到的全局变量:

// GLOBALS ////////////////////////////////////////////////

HWND       ghWnd ; // 窗口句柄

HINSTANCE ghInstance ; // 程序实例句柄

HDC ghDC ;                             // GDI 设备环境句柄

HGLRC ghRC ;           // 渲染环境句柄

 

 

1.       头文件

#include <windows.h>

// OpenGL 需要的头文件

#include <GL/gl.h>

#include <GL/glu.h>

需要注意的就是,必须先包含 Windows.h ,然后才能包含 gl.h 和 glu.h 。因为 gl.h 与glu.h 中可能包含 Windows.h 中定义的宏。

 

2.       链接库

此步完全可以通过功能配置来完成,需要包含的库 为 opengl32.lib 何 glu32.lib ,事实上,为了方便,可以通过如下语句来完成( VC++ 特有特性),但是我们讨论的是Win32 下的 OpenGL ,这样也能接受了。

// 定义程序链接时所需要调用的OpenGL 程序库, 简化工程配置

#pragma comment ( lib , "opengl32.lib" )

#pragma comment ( lib , "glu32.lib" ) 

 

3.       像素格式 (Pixel Format) 设置

需要用到的函数的原型:

int ChoosePixelFormat(


  
HDC 
 
hdc





,  
// device context to search for a best pixel format 


             
// match


  
CONST PIXELFORMATDESCRIPTOR * 
 
ppfd





 


             
// pixel format for which a best match is sought


);

 

BOOL SetPixelFormat(


  
HDC 
 
hdc





,  
// device context whose pixel format the function 


             
// attempts to set


  
int 
 
iPixelFormat





,


             
// pixel format index (one-based)


  
CONST PIXELFORMATDESCRIPTOR * 
 
ppfd





 


             
// pointer to logical pixel format specification


);


 

这是 Win32 下的 OpenGL 编程必做的事情之一,为 DC 设置像素的格式。

// 设置像素格式

       PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd ;

       int iFormat ;

 

       ghDC = GetDC ( ghWnd );

 

       ZeroMemory ( & pfd , sizeof ( pfd ) );

       pfd . nSize = sizeof ( pfd ); 

       pfd . nVersion = 1;      // 版本,一般设为

       pfd . dwFlags =   PFD_DRAW_TO_WINDOW | // 一组表明象素缓冲特性的标志位

              PFD_SUPPORT_OPENGL ;

       pfd . iPixelType = PFD_TYPE_RGBA ;   // 明象素数据类型是RGBA 还是颜色索引;

       pfd . cColorBits = 32;     // 每个颜色缓冲区中颜色位平面的数目,对颜色索引方式是缓冲区大小

       pfd . iLayerType = PFD_MAIN_PLANE ; // 被忽略,为了一致性而包含的

 

       iFormat = ChoosePixelFormat ( ghDC , & pfd ); // 选择一个像素格式

 

       SetPixelFormat ( ghDC , iFormat , & pfd ); // 设置到DC 中

 

这样的函数完成了像素格式的设置,事实上还可以进行更多的操作,比如设置缓冲区等,下面的代码就是一个设置双重缓冲区的代码。

PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd;

ZeroMemory( &pfd, sizeof( pfd ) );

pfd.nSize = sizeof( pfd );

pfd.nVersion = 1;

pfd.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_SUPPORT_OPENGL |

              PFD_DOUBLEBUFFER;

pfd.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA;

pfd.cColorBits = 32;

pfd.cDepthBits = 32;

pfd.iLayerType = PFD_MAIN_PLANE;

int iFormat = ChoosePixelFormat( hDC, &pfd );

SetPixelFormat( hDC, iFormat, &pfd );

 

具体的每个参数的意义,最好还是去查查 MSDN 啦,查看 PIXELFORMATDESCRIPTOR 结构的解释就行。

 

4.       渲染器环境 (Render Context) 创建

调用 wglCreateContext 与 wglMakeCurrent 函数 ,这两个函数都是 Windows 下为了兼容OpenGL 而特别提供的接口,以 wgl 开头。

函数原型:

HGLRC wglCreateContext(


  
HDC 
 
hdc





   
// device context of device that the rendering context 


             
// will be suitable for


);


 

BOOL wglMakeCurrent(


  
HDC 
 
hdc





,      
// device context of device that OpenGL calls are 


                 
// to be drawn on


  
HGLRC 
 
hglrc





   
// OpenGL rendering context to be made the calling 


  
               
// thread\'s current rendering context


);

调用方式如下:

       ghRC = wglCreateContext ( ghDC );    // 创建渲染环境

       wglMakeCurrent ( ghDC , ghRC );     // 使之成为当前渲染环境

 

5.       实际绘制

这个部分就与一般的 OpenGL 一致,在后面慢慢展开讲述。

 

6.       释放资源

首先取消当前的渲染环境选中,然后依次删除渲染环境与设备环境。

需要调用的函数原型:

BOOL wglDeleteContext(


  
HGLRC 
 
hglrc





   
// handle to the OpenGL rendering context to delete


);

 

// 取消OpenGL ,在程序结束前调用,释放渲染环境,设备环境以及最终窗口句柄。

void DisableOpenGL ()

{

       wglMakeCurrent ( NULL , NULL );

       wglDeleteContext ( ghRC );

       ReleaseDC ( ghWnd , ghDC );

}

 

上述流程基本就是一个完整的 Win32 OpenGL 程序所需要的了。。。。。。实际上在参考 5 中,有较为详细的论述,但是事实上,你也可以作为论文发表,见参考 3.

 

四、    真正的 OpenGL 相关内容

1.       静态图形显示演示:一个矩形

见参考 2 中(即所谓的 OpenGL 红宝书 The Red Book )中的例子

基本流程分两部分,初始化和实际绘制:

//OpenGL 初始化开始

void SceneInit ( int w , int h )

{

       glClearColor (0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);      // 黑色背景

 

       glMatrixMode ( GL_PROJECTION );

       glLoadIdentity ();

       glOrtho (0.0, 1.0, 0.0, 1.0, -1.0, 1.0);

}

 

  // 这里进行所有的绘图工作

void SceneShow ( GLvoid )       

{

       glClear ( GL_COLOR_BUFFER_BIT );

 

       glColor3f (1.0, 1.0, 1.0);

       glBegin ( GL_POLYGON );

       glVertex3f (0.25, 0.25, 0.0);

       glVertex3f (0.75, 0.25, 0.0);

       glVertex3f (0.75, 0.75, 0.0);

       glVertex3f (0.25, 0.75, 0.0);

       glEnd ();

       glFlush ();

}

 

显示效果非常简陋,就是黑色背景窗口中一个白色的矩形。 OpenGLGL 的每个函数意义不在此文中描述,本文的主要目的是讲述 win32 中 OpenGL 编程需要的操作。

 

然后就是将所有的部分串起来了,上述都是代码的片段。 全部源代码见我的放在Google Code 上的 blog-sample-code 中 2009-9-27/Win32OpenGLTemplate 目录。取回方式见本文最后的说明。

 

2.       动画演示:一个旋转的矩形

因为整体的框架使用了 Andre LaMothe 的 T3D Game Console ,所以显示动画非常简单。只不过需要注意的是,这里为了显示效果更好利用了双缓冲,那么上面的设置像素格式一步需要用第二种设置方式。

 

全部的改动如下:

// 激活创建OpenGL 窗口

void EnableOpenGL ()

{

       PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd ;

       int iFormat ;

 

       ghDC = GetDC ( ghWnd );

 

       ZeroMemory ( & pfd , sizeof ( pfd ) );

       pfd . nSize = sizeof ( pfd ); 

       pfd . nVersion = 1;      // 版本,一般设为

 

       // 一组表明象素缓冲特性的标志位

       pfd . dwFlags =   PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_SUPPORT_OPENGL |PFD_DOUBLEBUFFER ;

       pfd . iPixelType = PFD_TYPE_RGBA ;   // 明象素数据类型是RGBA 还是颜色索引;

       pfd . cColorBits = 32;     // 每个颜色缓冲区中颜色位平面的数目,对颜色索引方式是缓冲区大小

       pfd . cDepthBits = 16;

       pfd . iLayerType = PFD_MAIN_PLANE ; // 被忽略,为了一致性而包含的

 

       iFormat = ChoosePixelFormat ( ghDC , & pfd ); // 选择一个像素格式

 

       SetPixelFormat ( ghDC , iFormat , & pfd ); // 设置到DC 中

 

       ghRC = wglCreateContext ( ghDC );    // 创建绘图描述表

       wglMakeCurrent ( ghDC , ghRC );     // 使之成为当前绘图描述表

}

 

//OpenGL 初始化开始

void SceneInit ( int w , int h )

{

       glClearColor (0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);      // 黑色背景

       glColor3f (1.0f, 1.0f, 1.0f);

 

       glShadeModel ( GL_FLAT );

       glMatrixMode ( GL_PROJECTION );

       glLoadIdentity ();

       glOrtho (-50.0f, 50.0f, -50.0f, 50.0f, -1.0f, 1.0f);

}

 

  // 这里进行所有的绘图工作

void SceneShow ( GLvoid )       

{

       // 旋转角度

       static float fSpin = 0.0f;

       fSpin += 2.0f;

       if ( fSpin > 360.0f)

       {

              fSpin -= 360.0f;

       }

 

       glClear ( GL_COLOR_BUFFER_BIT );

 

       glPushMatrix ();

       // 旋转矩形的主要函数

       glRotatef ( fSpin , 0.0f, 0.0f, 1.0f);

       glRectf (-25.0, -25.0, 25.0, 25.0);

       glPopMatrix ();

 

       // 交换缓冲区

       SwapBuffers ( ghDC );

 

全部源代码见我的放在 Google Code 上的 blog-sample-code 中 2009-9-28/RotateRect / 目录。取回方式见本文最后的说明。

 

 

五、    参考资料

1.      《 OpenGL Reference Manual 》, OpenGL 参考手册

2.      《 OpenGL 编程指南》(《 OpenGL Programming Guide 》), Dave Shreiner ,Mason Woo , Jackie Neider , Tom Davis 著,徐波译,机械工业出版社

3.      《 Win32 环境下的 OpenGL 编程 》,郑竞华,《现代电子技术》,空军雷达学院

4.      《 Win32 下使用 OpenGL 

5.      《 OpenGL Win32 Tutorial 》,(讲解比较透彻)

6.      MSDN ,让人惊讶的是 MSDN 中有比较完整的 OpenGL 参考资料,并且还有很多是讲 X Window 的 OpenGL 的 -_-!

 

六、    最后说明

本文中所有代码(如果有的话)都能用 Mercurial 在 Google Code 中下载。

文章以博文发表的日期分目录存放,下载地址为:

http://code.google.com/p/jtianling/source/checkout?repo=blog-sample-code

Mercurial 使用方法见《 分布式的,新一代版本控制系统 Mercurial的介绍及简要入门 

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