Linux OpenGL 小結

一、OpenGL 簡介

OpenGL（Open Graphics Library)， 是一個跨平台的全局性圖像處理API， 幾乎可以用於所有操作系統中。OpenGL提供了一套能夠顯示複雜三維圖形的高效的底層硬體介面（API）。在業內廣泛應用於計算機圖形、虛擬現實、遊戲開發等領域。

OpenGL 是由 Silicon Graphics 構建，是一種用於圖形計算機的 API。最初設計是作為硬體加速3D 圖形的備選渲染API。SILICON GRAPHICS 還維護著這個庫，並推動它的發展。OpenGL 為 C、C++、Python 和 Java 提供了語言綁定。它可被 實現在 PC、工作站、「超級計算機」和遊戲主機。現在 OpenGL 已經被很多圖形界面所使用，比如 Windows 的 Aero 和 Apple 的 Aqua。

#include 
#include 
#include 

二、OpenGL 開發工具與庫

除了有些必要的程序設計工具和圖形開發工具以外，常用的 OpenGL 開發工具有 glxgears、gears、glmark2、glxinfo。

OpenGL 的庫分為系統提供的庫和第三方提供的庫兩類。

其中，系統提供的庫在安裝完 Mesa 以後自動安裝，比如一些頭文件和鏈接庫。而第三方提供的庫通常是為方便使用 OpenGL 的開發人員而設計的，如 GLUI界面庫、DevIL遊戲圖形文件處理庫等等。

三、OpenGL 編程步驟

使用 OpenGL 進行程序編寫的基本步驟如下：

1.創建窗口

//創建窗口API
glutCreateWindow(name);

2.指定上下文

//設置特定於窗口的OpenGL上下文
glutSetWindow(window);

3.窗口調整、視角設定

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

4.繪製圖形

//設置繪圖顏色和繪製方式
glColor3f(red, green, blue);
glBegin(GL_TRIANGLES);
glVertex3f(x1, y1, z1);
glVertex3f(x2, y2, z2);
glVertex3f(x3, y3, z3);
glEnd();

5.渲染輪廓

glFlush();

6.加入用戶控制

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

四、OpenGL 常見應用

OpenGL 因其豐富的圖形渲染功能而被應用於各種領域。其中，較為常見的應用包括遊戲開發、科學計算等。

1.遊戲開發

OpenGL 在遊戲引擎上得到了廣泛的應用。遊戲開發者可以使用 OpenGL API 來繪製高質量的 2D/3D 圖形、怪物、角色或者背景等元素。

2.科學計算

OpenGL 同樣可以通過拓展的科學計算庫 GLSL 那個與圖形處理器 (GPU) 交互進行向量和矩陣的運算，從而讓編程工作更加實用和簡單。不同領域下的較大規模的科學計算在共享計算資源的處理器基礎上，常會使用 GPU 的處理能力進行加速運算，從而提高計算效率。

五、代碼示例

以下為一個繪製簡單三角形的代碼示例：

#include 
#include 
#include 

void display(void)
{
    // 繪製顏色緩衝區
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    
    // 繪製三角形,默認為白色
    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 第一個窗口");
    glutDisplayFunc(display);
    
    // 背景顏色為藍色,glClearColor設置背景緩衝區顏色, 但僅是清除當前窗口與更新窗口時所產生的背景,不會影響其他窗口
    glClearColor(0.0, 0.0, 1.0, 0.0);
    
    glutMainLoop();
    return 0;
}