作者在 2010-04-17 14:22:02 发布以下内容
OpenGL作图非常方便，故日益流行，但对许多人来说，是在微机上进行的，首先碰到的问题是，如何适应微机环境。这往往是最关键的一步，虽然也是最初级的。一般的,我不建议使用glut 包.那样难以充分发挥 windows 的界面上的功能.
下面介绍如何在 VC++ 上进行 OpenGL 编程。 OpenGL 绘图的一般过程可以看作这样的,先用 OpenGL 语句在 OpenGL 的绘图环境 RenderContext (RC)中画好图, 然后再通过一个 Swap buffer 的过程把图传给操作系统的绘图环境 DeviceContext (DC)中,实实在在地画出到屏幕上.
下面以画一条 Bezier 曲线为例，详细介绍VC++ 上 OpenGL编程的方法。文中给出了详细注释，以便给初学者明确的指引。一步一步地按所述去做，你将顺利地画出第一个 OpenGL 平台上的图形来。
一、产生程序框架 Test.dsw
New Project | MFC Application Wizard (EXE) | "Test" | OK
*注* : 加“”者指要手工敲入的字串
二、导入 Bezier 曲线类的文件
用下面方法产生 BezierCurve.h BezierCurve.cpp 两个文件：
WorkSpace | ClassView | Test Classes| <右击弹出> New Class | Generic Class(不用MFC类) | "CBezierCurve" | OK
三、编辑好 Bezier 曲线类的定义与实现
写好下面两个文件：
BezierCurve.h BezierCurve.cpp
四、设置编译环境：
1. 在 BezierCurve.h 和 TestView.h 内各加上：
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glu.h>
#include <GL/glaux.h>
2. 在集成环境中
Project | Settings | Link | Object/library module | "opengl32.lib glu32.lib glaux.lib" | OK
五、设置 OpenGL 工作环境：(下面各个操作，均针对 TestView.cpp )
1. 处理 PreCreateWindow(): 设置 OpenGL 绘图窗口的风格
cs.style |= WS_CLIPSIBLINGS | WS_CLIPCHILDREN | CS_OWNDC;
2. 处理 OnCreate():创建 OpenGL 的绘图设备。
OpenGL 绘图的机制是: 先用 OpenGL 的绘图上下文 Rendering Context (简称为 RC )把图画好，再把所绘结果通过 SwapBuffer() 函数传给 Window 的 绘图上下文 Device Context (简记为 DC).要注意的是，程序运行过程中，可以有多个 DC，但只能有一个 RC。因此当一个 DC 画完图后，要立即释放 RC，以便其它的 DC 也使用。在后面的代码中，将有详细注释。
int CTestView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
{
if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
return -1;
myInitOpenGL();
return 0;
}
void CTestView::myInitOpenGL()
{
m_pDC = new CClientDC(this); //创建 DC
ASSERT(m_pDC != NULL);
if (!mySetupPixelFormat()) //设定绘图的位图格式，函数下面列出
return;
m_hRC = wglCreateContext(m_pDC->m_hDC);//创建 RC
wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC, m_hRC); //RC 与当前 DC 相关联
} //CClient * m_pDC; HGLRC m_hRC; 是 CTestView 的成员变量
BOOL CTestView::mySetupPixelFormat()
{//我们暂时不管格式的具体内容是什么,以后熟悉了再改变格式
static PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd =
{
sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR), // size of this pfd
1, // version number
PFD_DRAW_TO_WINDOW | // support window
PFD_SUPPORT_OPENGL | // support OpenGL
PFD_DOUBLEBUFFER, // double buffered
PFD_TYPE_RGBA, // RGBA type
24, // 24-bit color depth
0, 0, 0, 0, 0, 0, // color bits ignored
0, // no alpha buffer
0, // shift bit ignored
0, // no accumulation buffer
0, 0, 0, 0, // accum bits ignored
32, // 32-bit z-buffer
0, // no stencil buffer
0, // no auxiliary buffer
PFD_MAIN_PLANE, // main layer
0, // reserved
0, 0, 0 // layer masks ignored
};
int pixelformat;
if ( (pixelformat = ChoosePixelFormat(m_pDC->m_hDC, &pfd)) == 0 )
{
MessageBox("ChoosePixelFormat failed");
return FALSE;
}
if (SetPixelFormat(m_pDC->m_hDC, pixelformat, &pfd) == FALSE)
{
MessageBox("SetPixelFormat failed");
return FALSE;
}
return TRUE;
}
3. 处理 OnDestroy()
void CTestView::OnDestroy()
{
wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,NULL); //释放与m_hDC 对应的 RC
wglDeleteContext(m_hRC); //删除 RC
if (m_pDC)
delete m_pDC; //删除当前 View 拥有的 DC
CView::OnDestroy();
}
4. 处理 OnEraseBkgnd()
BOOL CTestView::OnEraseBkgnd(CDC* pDC)
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
// return CView::OnEraseBkgnd(pDC);
//把这句话注释掉，若不然，Window
//会用白色北景来刷新，导致画面闪烁
return TRUE;//只要空返回即可。
}
5. 处理 OnDraw()
void CTestView::OnDraw(CDC* pDC)
{
wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,m_hRC);//使 RC 与当前 DC 相关联
myDrawScene( ); //具体的绘图函数，在 RC 中绘制
SwapBuffers(m_pDC->m_hDC);//把 RC 中所绘传到当前的 DC 上，从而
//在屏幕上显示
wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,NULL);//释放 RC，以便其它 DC 进行绘图
}
void CTestView::myDrawScene( )
{
glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f);//设置背景颜色为黑色
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glPushMatrix();
glTranslated(0.0f,0.0f,-3.0f);//把物体沿(0,0,-1)方向平移
//以便投影时可见。因为缺省的视点在(0,0,0),只有移开
//物体才能可见。
//本例是为了演示平面 Bezier 曲线的，只要作一个旋转
//变换，可更清楚的看到其 3D 效果。
//下面画一条 Bezier 曲线
bezier_curve.myPolygon();//画Bezier曲线的控制多边形
bezier_curve.myDraw(); //CBezierCurve bezier_curve
//是 CTestView 的成员变量
//具体的函数见附录
glPopMatrix();
glFlush(); //结束 RC 绘图
return;
}
6. 处理 OnSize()
void CTestView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy)
{
CView::OnSize(nType, cx, cy);
VERIFY(wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,m_hRC));//确认RC与当前DC关联
w=cx;
h=cy;
VERIFY(wglMakeCurrent(NULL,NULL));//确认DC释放RC
}
7 处理 OnLButtonDown()
void CTestView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
CView::OnLButtonDown(nFlags, point);
if(bezier_curve.m_N>MAX-1)
{
MessageBox("顶点个数超过了最大数MAX=50");
return;
}
//以下为坐标变换作准备
GetClientRect(&m_ClientRect);//获取视口区域大小
w=m_ClientRect.right-m_ClientRect.left;//视口宽度 w
h=m_ClientRect.bottom-m_ClientRect.top;//视口高度 h
//w,h 是CTestView的成员变量
centerx=(m_ClientRect.left+m_ClientRect.right)/2;//中心位置，
centery=(m_ClientRect.top+m_ClientRect.bottom)/2;//取之作原点
//centerx,centery 是 CTestView 的成员变量
GLdouble tmpx,tmpy;
tmpx=scrx2glx(point.x);//屏幕上点坐标转化为OpenGL画图的规范坐标
tmpy=scry2gly(point.y);
bezier_curve.m_Vertex[bezier_curve.m_N].x=tmpx;//加一个顶点
bezier_curve.m_Vertex[bezier_curve.m_N].y=tmpy;
bezier_curve.m_N++;//顶点数加一
InvalidateRect(NULL,TRUE);//发送刷新重绘消息
}
double CTestView::scrx2glx(int scrx)
{
return (double)(scrx-centerx)/double(h);
}
double CTestView::scry2gly(int scry)
{
}
附录：
1.CBezierCurve 的声明: (BezierCurve.h)
class CBezierCurve
{
public:
myPOINT2D m_Vertex[MAX];//控制顶点，以数组存储
//myPOINT2D 是一个存二维点的结构
//成员为Gldouble x,y
int m_N; //控制顶点的个数
public:
CBezierCurve();
virtual ~CBezierCurve();
void bezier_generation(myPOINT2D P[MAX],int level);
//算法的具体实现
void myDraw();//画曲线函数
void myPolygon(); //画控制多边形
};
2. CBezierCurve 的实现: (BezierCurve.cpp)
CBezierCurve::CBezierCurve()
{
m_N=4;
m_Vertex[0].x=-0.5f;
m_Vertex[0].y=-0.5f;
m_Vertex[1].x=-0.5f;
m_Vertex[1].y=0.5f;
m_Vertex[2].x=0.5f;
m_Vertex[2].y=0.5f;
m_Vertex[3].x=0.5f;
m_Vertex[3].y=-0.5f;
}
CBezierCurve::~CBezierCurve()
{
}
void CBezierCurve::myDraw()
{
bezier_generation(m_Vertex,LEVEL);
}
void CBezierCurve::bezier_generation(myPOINT2D P[MAX], int level)
{ //算法的具体描述，请参考相关书本
int i,j;
level--;
if(level<0)return;
if(level==0)
{
glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f);
glBegin(GL_LINES); //画出线段
glVertex2d(P[0].x,P[0].y);
glVertex2d(P[m_N-1].x,P[m_N-1].y);
glEnd();//结束画线段
return; //递归到了最底层，跳出递归
}
myPOINT2D Q[MAX],R[MAX];
for(i=0;i {
Q[i].x=P[i].x;
Q[i].y=P[i].y;
}
for(i=1;i<m_N;i++)
{
R[m_N-i].x=Q[m_N-1].x;
R[m_N-i].y=Q[m_N-1].y;
for(j=m_N-1;j>=i;j--)
{
Q[j].x=(Q[j-1].x+Q[j].x)/double(2);
Q[j].y=(Q[j-1].y+Q[j].y)/double(2);
}
}
R[0].x=Q[m_N-1].x;
R[0].y=Q[m_N-1].y;
bezier_generation(Q,level);
bezier_generation(R,level);
}
void CBezierCurve::myPolygon()
{
glBegin(GL_LINE_STRIP); //画出连线段
glColor3f(0.2f,0.4f,0.4f);
for(int i=0;i<m_N;i++)
{
glVertex2d(m_Vertex[i].x,m_Vertex[i].y);
}
glEnd();//结束画连线段
}
下面介绍如何在 VC++ 上进行 OpenGL 编程。 OpenGL 绘图的一般过程可以看作这样的,先用 OpenGL 语句在 OpenGL 的绘图环境 RenderContext (RC)中画好图, 然后再通过一个 Swap buffer 的过程把图传给操作系统的绘图环境 DeviceContext (DC)中,实实在在地画出到屏幕上.
下面以画一条 Bezier 曲线为例，详细介绍VC++ 上 OpenGL编程的方法。文中给出了详细注释，以便给初学者明确的指引。一步一步地按所述去做，你将顺利地画出第一个 OpenGL 平台上的图形来。
一、产生程序框架 Test.dsw
New Project | MFC Application Wizard (EXE) | "Test" | OK
*注* : 加“”者指要手工敲入的字串
二、导入 Bezier 曲线类的文件
用下面方法产生 BezierCurve.h BezierCurve.cpp 两个文件：
WorkSpace | ClassView | Test Classes| <右击弹出> New Class | Generic Class(不用MFC类) | "CBezierCurve" | OK
三、编辑好 Bezier 曲线类的定义与实现
写好下面两个文件：
BezierCurve.h BezierCurve.cpp
四、设置编译环境：
1. 在 BezierCurve.h 和 TestView.h 内各加上：
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glu.h>
#include <GL/glaux.h>
2. 在集成环境中
Project | Settings | Link | Object/library module | "opengl32.lib glu32.lib glaux.lib" | OK
五、设置 OpenGL 工作环境：(下面各个操作，均针对 TestView.cpp )
1. 处理 PreCreateWindow(): 设置 OpenGL 绘图窗口的风格
cs.style |= WS_CLIPSIBLINGS | WS_CLIPCHILDREN | CS_OWNDC;
2. 处理 OnCreate():创建 OpenGL 的绘图设备。
OpenGL 绘图的机制是: 先用 OpenGL 的绘图上下文 Rendering Context (简称为 RC )把图画好，再把所绘结果通过 SwapBuffer() 函数传给 Window 的 绘图上下文 Device Context (简记为 DC).要注意的是，程序运行过程中，可以有多个 DC，但只能有一个 RC。因此当一个 DC 画完图后，要立即释放 RC，以便其它的 DC 也使用。在后面的代码中，将有详细注释。
int CTestView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)
{
if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1)
return -1;
myInitOpenGL();
return 0;
}
void CTestView::myInitOpenGL()
{
m_pDC = new CClientDC(this); //创建 DC
ASSERT(m_pDC != NULL);
if (!mySetupPixelFormat()) //设定绘图的位图格式，函数下面列出
return;
m_hRC = wglCreateContext(m_pDC->m_hDC);//创建 RC
wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC, m_hRC); //RC 与当前 DC 相关联
} //CClient * m_pDC; HGLRC m_hRC; 是 CTestView 的成员变量
BOOL CTestView::mySetupPixelFormat()
{//我们暂时不管格式的具体内容是什么,以后熟悉了再改变格式
static PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd =
{
sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR), // size of this pfd
1, // version number
PFD_DRAW_TO_WINDOW | // support window
PFD_SUPPORT_OPENGL | // support OpenGL
PFD_DOUBLEBUFFER, // double buffered
PFD_TYPE_RGBA, // RGBA type
24, // 24-bit color depth
0, 0, 0, 0, 0, 0, // color bits ignored
0, // no alpha buffer
0, // shift bit ignored
0, // no accumulation buffer
0, 0, 0, 0, // accum bits ignored
32, // 32-bit z-buffer
0, // no stencil buffer
0, // no auxiliary buffer
PFD_MAIN_PLANE, // main layer
0, // reserved
0, 0, 0 // layer masks ignored
};
int pixelformat;
if ( (pixelformat = ChoosePixelFormat(m_pDC->m_hDC, &pfd)) == 0 )
{
MessageBox("ChoosePixelFormat failed");
return FALSE;
}
if (SetPixelFormat(m_pDC->m_hDC, pixelformat, &pfd) == FALSE)
{
MessageBox("SetPixelFormat failed");
return FALSE;
}
return TRUE;
}
3. 处理 OnDestroy()
void CTestView::OnDestroy()
{
wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,NULL); //释放与m_hDC 对应的 RC
wglDeleteContext(m_hRC); //删除 RC
if (m_pDC)
delete m_pDC; //删除当前 View 拥有的 DC
CView::OnDestroy();
}
4. 处理 OnEraseBkgnd()
BOOL CTestView::OnEraseBkgnd(CDC* pDC)
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
// return CView::OnEraseBkgnd(pDC);
//把这句话注释掉，若不然，Window
//会用白色北景来刷新，导致画面闪烁
return TRUE;//只要空返回即可。
}
5. 处理 OnDraw()
void CTestView::OnDraw(CDC* pDC)
{
wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,m_hRC);//使 RC 与当前 DC 相关联
myDrawScene( ); //具体的绘图函数，在 RC 中绘制
SwapBuffers(m_pDC->m_hDC);//把 RC 中所绘传到当前的 DC 上，从而
//在屏幕上显示
wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,NULL);//释放 RC，以便其它 DC 进行绘图
}
void CTestView::myDrawScene( )
{
glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f);//设置背景颜色为黑色
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glPushMatrix();
glTranslated(0.0f,0.0f,-3.0f);//把物体沿(0,0,-1)方向平移
//以便投影时可见。因为缺省的视点在(0,0,0),只有移开
//物体才能可见。
//本例是为了演示平面 Bezier 曲线的，只要作一个旋转
//变换，可更清楚的看到其 3D 效果。
//下面画一条 Bezier 曲线
bezier_curve.myPolygon();//画Bezier曲线的控制多边形
bezier_curve.myDraw(); //CBezierCurve bezier_curve
//是 CTestView 的成员变量
//具体的函数见附录
glPopMatrix();
glFlush(); //结束 RC 绘图
return;
}
6. 处理 OnSize()
void CTestView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy)
{
CView::OnSize(nType, cx, cy);
VERIFY(wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,m_hRC));//确认RC与当前DC关联
w=cx;
h=cy;
VERIFY(wglMakeCurrent(NULL,NULL));//确认DC释放RC
}
7 处理 OnLButtonDown()
void CTestView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{
CView::OnLButtonDown(nFlags, point);
if(bezier_curve.m_N>MAX-1)
{
MessageBox("顶点个数超过了最大数MAX=50");
return;
}
//以下为坐标变换作准备
GetClientRect(&m_ClientRect);//获取视口区域大小
w=m_ClientRect.right-m_ClientRect.left;//视口宽度 w
h=m_ClientRect.bottom-m_ClientRect.top;//视口高度 h
//w,h 是CTestView的成员变量
centerx=(m_ClientRect.left+m_ClientRect.right)/2;//中心位置，
centery=(m_ClientRect.top+m_ClientRect.bottom)/2;//取之作原点
//centerx,centery 是 CTestView 的成员变量
GLdouble tmpx,tmpy;
tmpx=scrx2glx(point.x);//屏幕上点坐标转化为OpenGL画图的规范坐标
tmpy=scry2gly(point.y);
bezier_curve.m_Vertex[bezier_curve.m_N].x=tmpx;//加一个顶点
bezier_curve.m_Vertex[bezier_curve.m_N].y=tmpy;
bezier_curve.m_N++;//顶点数加一
InvalidateRect(NULL,TRUE);//发送刷新重绘消息
}
double CTestView::scrx2glx(int scrx)
{
return (double)(scrx-centerx)/double(h);
}
double CTestView::scry2gly(int scry)
{
}
附录：
1.CBezierCurve 的声明: (BezierCurve.h)
class CBezierCurve
{
public:
myPOINT2D m_Vertex[MAX];//控制顶点，以数组存储
//myPOINT2D 是一个存二维点的结构
//成员为Gldouble x,y
int m_N; //控制顶点的个数
public:
CBezierCurve();
virtual ~CBezierCurve();
void bezier_generation(myPOINT2D P[MAX],int level);
//算法的具体实现
void myDraw();//画曲线函数
void myPolygon(); //画控制多边形
};
2. CBezierCurve 的实现: (BezierCurve.cpp)
CBezierCurve::CBezierCurve()
{
m_N=4;
m_Vertex[0].x=-0.5f;
m_Vertex[0].y=-0.5f;
m_Vertex[1].x=-0.5f;
m_Vertex[1].y=0.5f;
m_Vertex[2].x=0.5f;
m_Vertex[2].y=0.5f;
m_Vertex[3].x=0.5f;
m_Vertex[3].y=-0.5f;
}
CBezierCurve::~CBezierCurve()
{
}
void CBezierCurve::myDraw()
{
bezier_generation(m_Vertex,LEVEL);
}
void CBezierCurve::bezier_generation(myPOINT2D P[MAX], int level)
{ //算法的具体描述，请参考相关书本
int i,j;
level--;
if(level<0)return;
if(level==0)
{
glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f);
glBegin(GL_LINES); //画出线段
glVertex2d(P[0].x,P[0].y);
glVertex2d(P[m_N-1].x,P[m_N-1].y);
glEnd();//结束画线段
return; //递归到了最底层，跳出递归
}
myPOINT2D Q[MAX],R[MAX];
for(i=0;i {
Q[i].x=P[i].x;
Q[i].y=P[i].y;
}
for(i=1;i<m_N;i++)
{
R[m_N-i].x=Q[m_N-1].x;
R[m_N-i].y=Q[m_N-1].y;
for(j=m_N-1;j>=i;j--)
{
Q[j].x=(Q[j-1].x+Q[j].x)/double(2);
Q[j].y=(Q[j-1].y+Q[j].y)/double(2);
}
}
R[0].x=Q[m_N-1].x;
R[0].y=Q[m_N-1].y;
bezier_generation(Q,level);
bezier_generation(R,level);
}
void CBezierCurve::myPolygon()
{
glBegin(GL_LINE_STRIP); //画出连线段
glColor3f(0.2f,0.4f,0.4f);
for(int i=0;i<m_N;i++)
{
glVertex2d(m_Vertex[i].x,m_Vertex[i].y);
}
glEnd();//结束画连线段
}