Linux OpenGL 小结

AIIVI • 2025-01-27 13:34 • 编程

一、OpenGL 简介

OpenGL（Open Graphics Library)，是一个跨平台的全局性图像处理API，几乎可以用于所有操作系统中。OpenGL提供了一套能够显示复杂三维图形的高效的底层硬件接口（API）。在业内广泛应用于计算机图形、虚拟现实、游戏开发等领域。

OpenGL 是由 Silicon Graphics 构建，是一种用于图形计算机的 API。最初设计是作为硬件加速3D 图形的备选渲染API。SILICON GRAPHICS 还维护着这个库，并推动它的发展。OpenGL 为 C、C++、Python 和 Java 提供了语言绑定。它可被实现在 PC、工作站、“超级计算机”和游戏主机。现在 OpenGL 已经被很多图形界面所使用，比如 Windows 的 Aero 和 Apple 的 Aqua。

#include 
#include 
#include

二、OpenGL 开发工具与库

除了有些必要的程序设计工具和图形开发工具以外，常用的 OpenGL 开发工具有 glxgears、gears、glmark2、glxinfo。

OpenGL 的库分为系统提供的库和第三方提供的库两类。

其中，系统提供的库在安装完 Mesa 以后自动安装，比如一些头文件和链接库。而第三方提供的库通常是为方便使用 OpenGL 的开发人员而设计的，如 GLUI界面库、DevIL游戏图形文件处理库等等。

三、OpenGL 编程步骤

使用 OpenGL 进行程序编写的基本步骤如下：

1.创建窗口

//创建窗口API
glutCreateWindow(name);

2.指定上下文

//设置特定于窗口的OpenGL上下文
glutSetWindow(window);

3.窗口调整、视角设定

glViewport(x, y, width, height);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(xMin, xMax, yMin, yMax, near, far);

4.绘制图形

//设置绘图颜色和绘制方式
glColor3f(red, green, blue);
glBegin(GL_TRIANGLES);
glVertex3f(x1, y1, z1);
glVertex3f(x2, y2, z2);
glVertex3f(x3, y3, z3);
glEnd();

5.渲染轮廓

glFlush();

6.加入用户控制

glutKeyboardFunc(keyboard);
glutMouseFunc(mouse);
glutMotionFunc(motion);

四、OpenGL 常见应用

OpenGL 因其丰富的图形渲染功能而被应用于各种领域。其中，较为常见的应用包括游戏开发、科学计算等。

1.游戏开发

OpenGL 在游戏引擎上得到了广泛的应用。游戏开发者可以使用 OpenGL API 来绘制高质量的 2D/3D 图形、怪物、角色或者背景等元素。

2.科学计算

OpenGL 同样可以通过拓展的科学计算库 GLSL 那个与图形处理器 (GPU) 交互进行向量和矩阵的运算，从而让编程工作更加实用和简单。不同领域下的较大规模的科学计算在共享计算资源的处理器基础上，常会使用 GPU 的处理能力进行加速运算，从而提高计算效率。

五、代码示例

以下为一个绘制简单三角形的代码示例：

#include 
#include 
#include 

void display(void)
{
    // 绘制颜色缓冲区
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    
    // 绘制三角形,默认为白色
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    glVertex2f(-0.5, -0.5);
    glVertex2f(0.5, -0.5);
    glVertex2f(0, 0.5);
    glEnd();
    
    glutSwapBuffers();
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
    glutInitWindowSize(400, 400);
    glutCreateWindow("OpenGL 第一个窗口");
    glutDisplayFunc(display);
    
    // 背景颜色为蓝色,glClearColor设置背景缓冲区颜色, 但仅是清除当前窗口与更新窗口时所产生的背景,不会影响其他窗口
    glClearColor(0.0, 0.0, 1.0, 0.0);
    
    glutMainLoop();
    return 0;
}

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