基于vc++的opengl編程

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1、基于VC++的OpenGL編程講座之概述2005-08-2209:01作者：劉濤出處：天極網(wǎng)責(zé)任編輯：方舟〇、前言隨著計算機(jī)多媒體技術(shù)、可視化技術(shù)及圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們可以使用計算機(jī)來精確地再現(xiàn)現(xiàn)實世界中的絢麗多彩的三維物體，并充分發(fā)揮自身的創(chuàng)造性思維，通過人機(jī)交互來模擬、改造現(xiàn)實世界，這就是目前最為時髦的虛擬現(xiàn)實技術(shù)。通過這種技術(shù)，建筑工程師可以直接設(shè)計出美觀的樓房模型；軍事指揮員可以模擬戰(zhàn)場進(jìn)行軍事推演，網(wǎng)民可以足不出戶游覽故宮博物館等名勝古跡等。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)最重要的一部分內(nèi)容就是三維圖形編程。當(dāng)前，三維圖形編程工具中最為突出的是SGI公司的OpenGL（Ope

2、nGraphicsLanguage，開放式的圖形語言）,它已經(jīng)成為一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的計算機(jī)三維圖形軟件開發(fā)接口，并廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)、建筑、產(chǎn)品設(shè)計、醫(yī)學(xué)、地球科學(xué)、流體力學(xué)等領(lǐng)域。值得一提的是，雖然微軟有自己的三維編程開發(fā)工具DirectX，但它也提供OpenGL圖形標(biāo)準(zhǔn)，因此，OpenGL可以在微機(jī)中廣泛應(yīng)用。目前，OpenGL在國內(nèi)外都掀起了熱潮，但國內(nèi)對這一領(lǐng)域介紹的資料并不是很多，特別是有志于在圖形圖像方面進(jìn)行深入研究的讀者朋友，常?？嘤诓徽莆誒penGL編程接口技術(shù)，無法向縱深領(lǐng)域擴(kuò)展。為了開啟三維圖形編程這扇神秘大門，本講座在結(jié)合OpenGL有關(guān)理論知識的基礎(chǔ)

3、上，著重介紹VisualC++6.0開發(fā)環(huán)境中的編程實現(xiàn)，由于水平有限，本講座可能無法面面俱到，存在一些疏漏，但相信它可以將開啟"神秘大門"的鑰匙交給讀者朋友們。一、OpenGL的特點及功能OpenGL是用于開發(fā)簡捷的交互式二維和三維圖形應(yīng)用程序的最佳環(huán)境，任何高性能的圖形應(yīng)用程序，從3D動畫、CAD輔助設(shè)計到可視化訪真，都可以利用OpenGL高質(zhì)量、高性能的特點。OpenGL自1992年出現(xiàn)以來，逐漸發(fā)展完善，已成為一個唯一開放的，獨立于應(yīng)用平臺的圖形標(biāo)準(zhǔn)，一個典型的OpenGL應(yīng)用程序可以在任何平臺上運行--只需要使用目標(biāo)系統(tǒng)的OpenGL庫重新編譯一下。OpenG

4、L非常接近硬件，是一個圖形與硬件的接口，包括了100多個圖形函數(shù)用來建立三維模型和進(jìn)行三維實時交互。OpenGL強(qiáng)有力的圖形函數(shù)不要求開發(fā)人員把三維物體模型的數(shù)據(jù)寫成固定的數(shù)據(jù)格式，也不要求開發(fā)人員編寫矩陣變換、外部設(shè)備訪問等函數(shù)，大大地簡化了編寫三維圖形的程序。例如：1)OpenGL提供一系列的三維圖形單元（圖元）供開發(fā)者調(diào)用。2)OpenGL提供一系列的圖形變換函數(shù)。3)OpenGL提供一系列的外部設(shè)備訪問函數(shù)，使開發(fā)者可以方便地訪問鼠標(biāo)、鍵盤、空間球、數(shù)據(jù)手套等外部設(shè)備。由于微軟在Windows中包含了OpenGL，所以O(shè)penGL可以與VisualC++緊密接合

5、，簡單快捷地實現(xiàn)有關(guān)計算和圖形算法，并保證算法的正確性和可靠性。簡單地說，OpenGL具有建模、變換、色彩處理、光線處理、紋理影射、圖像處理、動畫及物體運動模糊等功能：1、建模OpenGL圖形庫除了提供基本的點、線、多邊形的繪制函數(shù)外，還提供了復(fù)雜的三維物體，如球、錐、多面體、茶壺以及復(fù)雜曲線和曲面（例如Bezier、Nurbs等曲線或曲面）的繪制函數(shù)。2、變換OpenGL圖形庫的變換包括基本變換和投影變換?；咀儞Q有平移、旋轉(zhuǎn)、變比、鏡像四種變換，投影變換有平行投影（又稱正射投影）和透視投影兩種變換。3、顏色模式設(shè)置OpenGL顏色模式有兩種，即RGBA模式和顏色索引

6、（ColorIndex）。4、光照和材質(zhì)設(shè)置OpenGL光有輻射光（EmittedLight）、環(huán)境光（AmbientLight）、漫反射光（DiffuseLight）和鏡面光（SpecularLight）。材質(zhì)是用光反射率來表示?？陀^世界中的物體最終反映到人眼的顏色是光的紅綠藍(lán)分量與材質(zhì)紅綠藍(lán)分量的反射率相乘后形成的顏色。5、紋理映射（TextureMapping）利用OpenGL紋理映射功能可以十分逼真地表達(dá)物體表面細(xì)節(jié)。6、位圖顯示和圖象增強(qiáng)OpenGL的圖象功能除了基本的拷貝和像素讀寫外，還提供融合（Blending）、反走樣（Antialiasing）和霧（f

7、og）的特殊圖象效果處理。以上三條可是被仿真物更具真實感，增強(qiáng)圖形顯示的效果。7、雙緩存動畫（DoubleBuffering）OpenGL使用了前臺緩存和后臺緩存交替顯示場景（Scene）技術(shù)，簡而言之，后臺緩存計算場景、生成畫面，前臺緩存顯示后臺緩存已畫好的畫面。8、特殊效果利用OpenGL還能實現(xiàn)深度暗示（DepthCue）、運動模糊（MotionBlur）等特殊效果。運動模糊的繪圖方式（motion-blured），模擬物體運動時人眼觀察所感覺的動感現(xiàn)象。深度域效果（depth-of-effects），類似于照相機(jī)鏡頭效果，模型在聚