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介紹常用的OpenGL的函數(定義+功能)

OpenGL 函數庫相關的API有核心庫(gl)、實用庫(glu)、輔助庫(aux)、實用工具庫(glut)、窗口庫(glx、agl、wgl)和擴展函數庫等。從圖1可以看出,gl是核心,glu是對gl的部分封裝。glx、agl、wgl 是針對不同窗口系統的函數。glut是為跨平臺的OpenGL程序的工具包,比aux功能強大。擴展函數庫是硬件廠商為實現硬件更新利用OpenGL的擴展機制開發的函數。下面逐壹對這些庫進行詳細介紹。

1.OpenGL核心庫  核心庫包含有115個函數,函數名的前綴為gl。  這部分函數用於常規的、核心的圖形處理。此函數由gl.dll來負責解釋執行。由於許多函數可以接收不同數以下幾類。據類型的參數,因此派生出來的函數原形多達300多個。  核心庫中的函數主要可以分為以下幾類函數:

(1)繪制基本幾何圖元的函數。如繪制圖元的函數glBegain()、glEnd()、glNormal*()、glVertex*()。

(2)矩陣操作、幾何變換和投影變換的函數。如矩陣入棧函數glPushMatrix()、矩陣出棧函數glPopMatrix()、裝載矩陣函數glLoadMatrix()、矩陣相乘函數glMultMatrix(),當前矩陣函數 glMatrixMode()和矩陣標準化函數glLoadIdentity(),幾何變換函數glTranslate*()、glRotate*()和 glScale*(),投影變換函數glOrtho()、glFrustum()和視口變換函數glViewport()等等。

(3)顏色、光照和材質的函數。如設置顏色模式函數glColor*()、glIndex*(),設置光照效果的函數glLight*() 、glLightModel*()和設置材質效果函數glMaterial()等等。

(4)顯示列表函數、主要有創建、結束、生成、刪除和調用顯示列表的函數glNewList()、 glEndList()、glGenLists()、glCallList()和glDeleteLists()。

(5)紋理映射函數,主要有壹維紋理函數glTexImage1D()、二維紋理函數glTexImage2D()、 設置紋理參數、紋理環境和紋理坐標的函數glTexParameter*()、glTexEnv*()和glTetCoord*()等。

(6)特殊效果函數。融合函數glBlendFunc()、反走樣函數glHint()和霧化效果glFog*()。

(7)光柵化、象素操作函數。如象素位置glRasterPos*()、線型寬度glLineWidth()、多邊形繪制模式glPolygonMode(),讀取象素glReadPixel()、復制象素glCopyPixel()等。

(8)選擇與反饋函數。主要有渲染模式glRenderMode()、選擇緩沖區glSelectBuffer()和反饋緩沖區glFeedbackBuffer()等。

(9)曲線與曲面的繪制函數。生成曲線或曲面的函數glMap*()、glMapGrid*(),求值器的函數glEvalCoord*() glEvalMesh*()。

(10)狀態設置與查詢函數。主要有glGet*()、glEnable()、glGetError()等。

2.OpenGL實用庫The OpenGL Utility Library (GLU)  包含有43個函數,函數名的前綴為glu。  OpenGL提供了強大的但是為數不多的繪圖命令,所有較復雜的繪圖都必須從點。線、面開始。Glu 為了減輕繁重的編程工作,封裝了OpenGL函數,Glu函數通過調用核心庫的函數,為開發者提供相對簡單的用法,實現壹些較為復雜的操作。此函數由 glu.dll來負責解釋執行。OpenGL中的核心庫和實用庫可以在所有的OpenGL平臺上運行。  主要包括了以下幾種:

(1)輔助紋理貼圖函數,有gluScaleImage() 、gluBuild1Dmipmaps()、gluBuild2Dmipmaps()。

(2)坐標轉換和投影變換函數,定義投影方式函數gluPerspective()、gluOrtho2D() 、gluLookAt(),拾取投影視景體函數gluPickMatrix(),投影矩陣計算gluProject()和 gluUnProject()等等。

(3)多邊形鑲嵌工具,有gluNewTess()、 gluDeleteTess()、gluTessCallback()、gluBeginPolygon() gluTessVertex()、gluNextContour()、gluEndPolygon()等等。

(4)二次曲面繪制工具,主要有繪制球面、錐面、柱面、圓環面gluNewQuadric()、gluSphere()、gluCylinder()、gluDisk()、gluPartialDisk()、gluDeleteQuadric()等等。

(5)非均勻有理B樣條繪制工具,主要用來定義和繪制Nurbs曲線和曲面,包括gluNewNurbsRenderer()、 gluNurbsCurve()、gluBeginSurface()、gluEndSurface()、gluBeginCurve()、 gluNurbsProperty()等函數。

(6)錯誤反饋工具,獲取出錯信息的字符串gluErrorString()。

3.OpenGL輔助庫  包含有31個函數,函數名前綴為aux。  這部分函數提供窗口管理、輸入輸出處理以及繪制壹些簡單三維物體。此函數由glaux.dll來負責解釋執行。創建aux庫是為了學習和編寫 OpenGL程序,它更像是壹個用於測試創意的預備基礎接管。Aux庫在windows實現有很多錯誤,因此很容易導致頻繁的崩潰。在跨平臺的編程實例和演示中,aux很大程度上已經被glut庫取代。OpenGL中的輔助庫不能在所有的OpenGL平臺上運行。  輔助庫函數主要包括以下幾類:

(1)窗口初始化和退出函數,auxInitDisplayMode()和auxInitPosition()。

(2)窗口處理和時間輸入函數,auxReshapeFunc()、auxKeyFunc()和auxMouseFunc()。

(3)顏色索引裝入函數,auxSetOneColor()。

(4)三維物體繪制函數。包括了兩種形式網狀體和實心體,如繪制立方體auxWireCube()和 auxSolidCube()。這裏以網狀體為例,長方體auxWireBox()、環形圓紋面auxWireTorus()、圓柱 auxWireCylinder()、二十面體auxWireIcosahedron()、八面體auxWireOctahedron()、四面體 auxWireTetrahedron()、十二面體auxWireDodecahedron()、圓錐體auxWireCone()和茶壺 auxWireTeapot()。

(5)背景過程管理函數auxIdleFunc()。

(6)程序運行函數auxMainLoop()。

4.OpenGL工具庫 OpenGL Utility Toolkit  包含大約30多個函數,函數名前綴為glut。  glut是不依賴於窗口平臺的OpenGL工具包,由Mark KLilgrad在SGI編寫(現在在Nvidia),目的是隱藏不同窗口平臺API的復雜度。函數以glut開頭,它們作為aux庫功能更強的替代品,提供更為復雜的繪制功能,此函數由glut.dll來負責解釋執行。由於glut中的窗口管理函數是不依賴於運行環境的,因此OpenGL中的工具庫可以在X-Window, Windows NT, OS/2等系統下運行,特別適合於開發不需要復雜界面的OpenGL示例程序。對於有經驗的程序員來說,壹般先用glut理順3D圖形代碼,然後再集成為完整的應用程序。  這部分函數主要包括:

(1)窗口操作函數,窗口初始化、窗口大小、窗口位置等函數glutInit() glutInitDisplayMode() glutInitWindowSize() glutInitWindowPosition()等。

(2)回調函數。響應刷新消息、鍵盤消息、鼠標消息、定時器函數等,GlutDisplayFunc() glutPostRedisplay() glutReshapeFunc() glutTimerFunc() glutKeyboardFunc() glutMouseFunc()。

(3)創建復雜的三維物體。這些和aux庫的函數功能相同。創建網狀體和實心體。如glutSolidSphere()、glutWireSphere()等。在此不再敘述。

(4)菜單函數。創建添加菜單的函數GlutCreateMenu()、glutSetMenu()、glutAddMenuEntry()、glutAddSubMenu() 和glutAttachMenu()。

(5)程序運行函數,glutMainLoop()。