opengl基础知识
2013-04-02 19:48
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一、OpenGL数据类型
与C语言相对应，OpenGL中也有整数、字节、浮点数等数据类型，为了说明两者的对应关系，下表将OpenGL的数据类型与相应的C类型进行了对比：
表一、OpenGL数据类型表
二、OpenGL库函数的命名规律
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等等，分别表示该函数属于OpenGL某开发库等，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。注意，有的函数参数类型后缀前带有数字2、3、4。2代表二维，3代表三维，4代表alpha值（以后介绍）。有些OpenGL函数最后带一个字母v，表示函数参数可用一个指针指向一个向量（或数组）来替代一系列单个参数值。
下面两种格式都表示设置当前颜色为红色，二者等价。
glColor3f(1.0,0.0,0.0);等价于：
float color_array[]={1.0,0.0,0.0};
glColor3fv(color_array[0]);
除了以上基本命名方式外，还有一种带"*"星号的表示方法，例如glColor*()，它表示可以用函数的各种方式来设置当前颜色。同理，glVertex*v()表示用一个指针指向所有类型的向量来定义一系列顶点坐标值。
任何复杂的三维模型都是由基本的几何图元：点、线段和多边形组成的，有了这些图元，就可以建立比较复杂的模型。因此这部分内容是学习OpenGL编程的基础。
三、基本图元的描述及定义
OpenGL图元是抽象的几何概念，不是真实世界中的物体，因此须用相关的数学模型来描述。所有的图元都是由一系列有顺序的顶点集合来描述的。OpenGL中绘制几何图元，必须使用glBegin()和glEnd()这一对函数，传递给glBegin()函数的参数唯一确定了要绘制何种几何图元，同时，在该函数对中给出了几何图元的定义，函数glEnd()标志顶点列表的结束。例如，下面的代码绘制了一个多边形：
函数glBegin(GLenummode)标志描述一个几何图元的顶点列表的开始，其参数mode表示几何图元的描述类型，具体类型见表一：
表二、几何图元类型说明
在glBegin()和glEnd()之间最重要的信息就是由函数glVertex*()定义的顶点，必要时也可为每个顶点指定颜色（只对当前点或后续点有效）、法向、纹理坐标或其他，即调用相关的函数：
任何复杂的三维模型都是由基本的几何图元：点、线段和多边形组成的，有了这些图元，就可以建立比较复杂的模型。
三、多边形(Polygon)
凸、凹多边形。
OpenGL定义的多边形是由一系列线段依次连结而成的封闭区域，多边形可以是平面多边形，即所有顶点在一个平面上，也可以是空间多边形。OpenGL规定多边形中的线段不能交叉，区域内不能有空洞，也即多边形必须是凸多边形（指多边形任意非相邻的两点的连线位于多边形的内部），不能是凹多边形，否则不能被OpenGL函数接受。凸多边形和凹多边形见图。
四、程序参数说明
1. #include <gl/glut.h>
//header file for GLUT
2．voidmain(int argc, char **argv);
变量argc包含了传递到程序的参数的数目，argv是一个指向参数的指针。系统将它们传给glutInit()，让其能够处理发送到GLUT的任何命令行参数。
3.glutInitDisplayMode
该函数用来设置显示模式。可以用以下的参数来调用它：
GLUT_RGB 指明要在窗口中使用一个RGB颜色缓存区。
GLUT_DOUBLE 指明要一个双缓冲区。双缓冲区使得在图像被送到屏幕前完成绘制，从而防止闪烁。
GLUT_DEPTH 指明要一个深度缓冲区。深度缓冲区确保靠近camera的物体永远在较远的物体上面。当只绘制单个的三角形的时候，这就没有必要。
4 glutCreateWindow()函数创建供绘制的窗口。
5. glutDisplayFunc() 回调函数diaplay的注册函数，绘制屏幕的函数， GLUT在显示需要更新的时候调用这个函数。
6.glutMainLoop()函数是GLUT框架中的主循环函数，
7. glClear()将清空窗口的颜色和深度缓冲区。需要在绘制之前做这个工作。
8.在glBegin()和glEnd()之间，需要用glVertex3f指定4个顶点。在每个glVertex2i()调用中的2个值是顶点在世界空间中的X,Y和Z=0坐标。
其实: intmain(int argc,char *argv[])
是 UNIX
和 Linux 中的标准写法，而 int main()
只是 UNIX
及 Linux 默许的用法..
理解 voidmain(int argc, char** argv)
这个函数搞个两星号，看上去就复杂了点儿，如果改成这样就感觉熟悉的了许多voidmain(int argc, char* argv[ ])
void main(int argc, char* argv[ ])等同于void main(int argc, char* *argv)
这行中有三个字符串分别为 cp.exedoc1.txt doc2.txt
则argc为3，即argc是命令行中参数的个数。
char *argv[]为一个指像字符串的数组。
argv[0]="cp.exe"
argv[1]="doc1.txt"
argv[2]="doc2.txt"
agv[0]为一个字符串指针，它就象*p=”goodbye”
实际上是*argv[0]=”cp.exe”
p为goodbye的首地址，*p则指向goodbye的第一个字符，*p=”goodbye”与p[]=”goodbye”完全一致的作用,
同理argv[0]就指向cp.exe的地址，*argv[0]指向cp.exe的第一个字符，即c
argc,argv[] 的作用：
下面看个例子test_argc.c
文件名：test_argc.c
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
if( argc==1 || argc>2 )
{
printf("请输入想要编辑的文件名如:./test_argc filename \n");
}
if( argc==2 )
{
printf("编辑%s\n",argv[1]);
}
exit (0);
}
编译该程序:gcc -otest_argc test_argc.c
运行：#./test_argc
结果:
请输入想要编辑的文件名如:./test_argcfille
运行:#./test_argc test_argc.txt
结果:
编辑 test_argc.txt
看到这里 argc,argv[]如何用就很明白了，argc
是外部命令参数的个数，argv[]
存放各参数的内容,如上例：执行 ./test_argc
时,argc
为1,
argv[0] 为./test_argc .而执行./test_argc test_argc.txt
时,argc
的值为 2,
argv[0] 为./test_argc, argv[1]
为test_argc.txt .
与C语言相对应，OpenGL中也有整数、字节、浮点数等数据类型，为了说明两者的对应关系，下表将OpenGL的数据类型与相应的C类型进行了对比：
| 前缀 | 数据类型 | 相应C语言类型 | OpenGL类型 |
| b | 8-bit integer | signed char | GLbyte |
| s | 16-bit integer | short | GLshort |
| i | 32-bit integer | long | GLint,GLsizei |
| f | 32-bit floating-point | float | GLfloat,GLclampf |
| d | 64-bit floating-point | double | GLdouble,GLclampd |
| ub | 8-bit unsigned integer | unsigned char | GLubyte,GLboolean |
| us | 16-bit unsigned integer | unsigned short | GLushort |
| ui | 32-bit unsigned integer | unsigned long | GLuint,GLenum,GLbitfield |
二、OpenGL库函数的命名规律
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等等，分别表示该函数属于OpenGL某开发库等，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。注意，有的函数参数类型后缀前带有数字2、3、4。2代表二维，3代表三维，4代表alpha值（以后介绍）。有些OpenGL函数最后带一个字母v，表示函数参数可用一个指针指向一个向量（或数组）来替代一系列单个参数值。
下面两种格式都表示设置当前颜色为红色，二者等价。
glColor3f(1.0,0.0,0.0);等价于：
float color_array[]={1.0,0.0,0.0};
glColor3fv(color_array[0]);
除了以上基本命名方式外，还有一种带"*"星号的表示方法，例如glColor*()，它表示可以用函数的各种方式来设置当前颜色。同理，glVertex*v()表示用一个指针指向所有类型的向量来定义一系列顶点坐标值。
任何复杂的三维模型都是由基本的几何图元：点、线段和多边形组成的，有了这些图元，就可以建立比较复杂的模型。因此这部分内容是学习OpenGL编程的基础。
三、基本图元的描述及定义
OpenGL图元是抽象的几何概念，不是真实世界中的物体，因此须用相关的数学模型来描述。所有的图元都是由一系列有顺序的顶点集合来描述的。OpenGL中绘制几何图元，必须使用glBegin()和glEnd()这一对函数，传递给glBegin()函数的参数唯一确定了要绘制何种几何图元，同时，在该函数对中给出了几何图元的定义，函数glEnd()标志顶点列表的结束。例如，下面的代码绘制了一个多边形：
| glBegin(GL_POLYGON); glVertex2f(0.0,0.0); glVertex2f(0.0,3.0); glVertex2f(3.0,3.0); glVertex2f(4.0,1.5); glVertex2f(3.0,0.0); glEnd(); |
函数glBegin(GLenummode)标志描述一个几何图元的顶点列表的开始，其参数mode表示几何图元的描述类型，具体类型见表一：
| 类型 | 说明 |
| GL_POINTS | 单个顶点集 |
| GL_LINES | 多组双顶点线段 |
| GL_POLYGON | 单个简单填充凸多边形 |
| GL_TRAINGLES | 多组独立填充三角形 |
| GL_QUADS | 多组独立填充四边形 |
| GL_LINE_STRIP | 不闭合折线 |
| GL_LINE_LOOP | 闭合折线 |
| GL_TRAINGLE_STRIP | 线型连续填充三角形串 |
| GL_TRAINGLE_FAN | 扇形连续填充三角形串 |
| GL_QUAD_STRIP | 连续填充四边形串 |
在glBegin()和glEnd()之间最重要的信息就是由函数glVertex*()定义的顶点，必要时也可为每个顶点指定颜色（只对当前点或后续点有效）、法向、纹理坐标或其他，即调用相关的函数：
任何复杂的三维模型都是由基本的几何图元：点、线段和多边形组成的，有了这些图元，就可以建立比较复杂的模型。
三、多边形(Polygon)
凸、凹多边形。
OpenGL定义的多边形是由一系列线段依次连结而成的封闭区域，多边形可以是平面多边形，即所有顶点在一个平面上，也可以是空间多边形。OpenGL规定多边形中的线段不能交叉，区域内不能有空洞，也即多边形必须是凸多边形（指多边形任意非相邻的两点的连线位于多边形的内部），不能是凹多边形，否则不能被OpenGL函数接受。凸多边形和凹多边形见图。
四、程序参数说明
1. #include <gl/glut.h>
//header file for GLUT
2．voidmain(int argc, char **argv);
变量argc包含了传递到程序的参数的数目，argv是一个指向参数的指针。系统将它们传给glutInit()，让其能够处理发送到GLUT的任何命令行参数。
3.glutInitDisplayMode
该函数用来设置显示模式。可以用以下的参数来调用它：
GLUT_RGB 指明要在窗口中使用一个RGB颜色缓存区。
GLUT_DOUBLE 指明要一个双缓冲区。双缓冲区使得在图像被送到屏幕前完成绘制，从而防止闪烁。
GLUT_DEPTH 指明要一个深度缓冲区。深度缓冲区确保靠近camera的物体永远在较远的物体上面。当只绘制单个的三角形的时候，这就没有必要。
4 glutCreateWindow()函数创建供绘制的窗口。
5. glutDisplayFunc() 回调函数diaplay的注册函数，绘制屏幕的函数， GLUT在显示需要更新的时候调用这个函数。
6.glutMainLoop()函数是GLUT框架中的主循环函数，
7. glClear()将清空窗口的颜色和深度缓冲区。需要在绘制之前做这个工作。
8.在glBegin()和glEnd()之间，需要用glVertex3f指定4个顶点。在每个glVertex2i()调用中的2个值是顶点在世界空间中的X,Y和Z=0坐标。
其实: intmain(int argc,char *argv[])
是 UNIX
和 Linux 中的标准写法，而 int main()
只是 UNIX
及 Linux 默许的用法..
理解 voidmain(int argc, char** argv)
这个函数搞个两星号，看上去就复杂了点儿，如果改成这样就感觉熟悉的了许多voidmain(int argc, char* argv[ ])
void main(int argc, char* argv[ ])等同于void main(int argc, char* *argv)
这行中有三个字符串分别为 cp.exedoc1.txt doc2.txt
则argc为3，即argc是命令行中参数的个数。
char *argv[]为一个指像字符串的数组。
argv[0]="cp.exe"
argv[1]="doc1.txt"
argv[2]="doc2.txt"
agv[0]为一个字符串指针，它就象*p=”goodbye”
实际上是*argv[0]=”cp.exe”
p为goodbye的首地址，*p则指向goodbye的第一个字符，*p=”goodbye”与p[]=”goodbye”完全一致的作用,
同理argv[0]就指向cp.exe的地址，*argv[0]指向cp.exe的第一个字符，即c
argc,argv[] 的作用：
下面看个例子test_argc.c
文件名：test_argc.c
#include<unistd.h>
#include<stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
if( argc==1 || argc>2 )
{
printf("请输入想要编辑的文件名如:./test_argc filename \n");
}
if( argc==2 )
{
printf("编辑%s\n",argv[1]);
}
exit (0);
}
编译该程序:gcc -otest_argc test_argc.c
运行：#./test_argc
结果:
请输入想要编辑的文件名如:./test_argcfille
运行:#./test_argc test_argc.txt
结果:
编辑 test_argc.txt
看到这里 argc,argv[]如何用就很明白了，argc
是外部命令参数的个数，argv[]
存放各参数的内容,如上例：执行 ./test_argc
时,argc
为1,
argv[0] 为./test_argc .而执行./test_argc test_argc.txt
时,argc
的值为 2,
argv[0] 为./test_argc, argv[1]
为test_argc.txt .
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