VC环境下基于OpenGL的编程.doc

VC环境下基于OpenGL的编程2007-05-22 20:51这篇文章介绍一下在VC环境中建立OpenGL标准的应用程序框架的具体方法与步骤：(1)创建项目文件：选择File|New菜单项，建立一个名为ProjectTemplate的项目文件，ProjectTemplate基于单文档(SDI)，View类基于CView。(2)选择Project|Settings菜单项，在Link选项组的Object/library modules列表框中添加opengl32.lib glu32.lib glaux.lib中间用空格隔开(3)选择View|ClassWizard菜单项，打开MFC ClassWizard对话框，在Class name列表框中选择CProjectTemplateView类，进行一下操作： 选择WM_CREATE消息，单击Add Function按钮添加OnCreate()函数,再单击Edit Code按钮，将初始化代码添加到OnCreate()函数中： PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd= sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR), 1, PFD_DRAW_TO_WINDOW|PFD_SUPPORT_OPENGL, PFD_TYPE_RGBA, 24, 0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0, 32, 0,0, PFD_MAIN_PLANE, 0, 0,0,0;CClientDC dc(this);int pixelFormat=ChoosePixelFormat(dc.m_hDC,&pfd);BOOL success=SetPixelFormat(dc.m_hDC,pixelFormat,&pfd);m_hRC=wglCreateContext(dc.m_hDC); 同上，选择WM_DESTROY消息，在OnDestroy()中添加以下代码： wglDeleteContext(m_hRC);在ProjectTemplateView.cpp中，将以下代码添加到PreCreateWindows()函数中： cs.style|=WS_CLIPCHILDREN|WS_CLIPSIBLINGS; OpenGL只对WS_CLIPCHILDREN|WS_CLIPSIBLINGS类型窗口有效； 在ProjectTemplateView.cpp中，将以下代码添加到OnDraw()函数中： wglMakeCurrent(pDC-m_hDC,m_hRC); DrawScene(); /用户自定义函数，用于绘制三维场景 wglMakeCurrent(pDC-m_hDC,NULL); 在ProjectTemplateView.cpp中，添加成员函数void DrawScene()；/*具体方法我就不用多说了吧，将树形窗口切换到ClassView,右键单击CProjectTemplateView，选择Add Member Function*/(4)在ProjectTemplateView.h中包含以下头文件并添加类成员声明： i nclude i nclude i nclude 在CProjectTemplateView类中的projected：段中添加成员变量声明： HGLRC m_hRC;这样，一个基于OpenGL标准的程序框架已经构造好了，你只需在DrawScene()函数中添加程序代码即可实现你希望的功能了。:)一、 前言人生在于折腾，继续折腾吧。OpenGL编程的红宝书OpenGL Programming Guide在举例子的时候为了平台无关，使用的都是GLUT来管理窗口，个人感觉不爽-_-! 要是针对Windows平台，个人倾向使用Win32(MFC也行)，要是跨平台，我还会Qt嘛，Qt对OpenGL也有很好的支持的，为啥还折腾个新的窗口管理组件？虽然说GLUT比较简单，但是还是不喜欢扭曲的适应之，何况我去看了下GLUT这个东西，最新的版本都是2001年发布的了，什么古董级的家伙啊，更加不想用了，还是在Windows平台上学习OpenGL吧。刚开始这样想的就这样做了，结果比我想象的稍微复杂一些，原来不光是熟悉Win32 API就能随便搞掂的，当时还看到有人专门为此写了篇论文-_-!(不知道学历)吓到我了，没有那么高的学术研究价值吧？后来又看到3个研究生都开始为此写论文了（这还真是研究院中的人写的），感叹不已。二、 提要本文主要介绍Win32下的OpenGL编程需要的一些操作，以Andre LaMothe 的T3D Game Console为Win32框架实现一个Win32下的OpenGL游戏编程框架，以参考资料2为蓝本，实现一些OpenGL示例。以后的讲解围绕此框架展开。本文假设读者已经具备基本的Win32编程知识，不讲解Win32编程中固有的要素，需要了解Win32编程的，建议学习Charles Petzold的Programming Windows。三、 Win32下OpenGL编程需要的操作步骤全部源代码见我的放在Google Code上的blog-sample-code中2009-9-27Win32OpenGLTemplate目录。取回方式见本文最后的说明。下面会用到的全局变量：/GLOBALS/HWNDghWnd;/窗口句柄HINSTANCEghInstance;/程序实例句柄HDCghDC;/GDI设备环境句柄HGLRCghRC;/渲染环境句柄1. 头文件#include/OpenGL需要的头文件#include#include需要注意的就是，必须先包含Windows.h，然后才能包含gl.h和glu.h。因为gl.h与glu.h中可能包含Windows.h中定义的宏。2. 链接库此步完全可以通过功能配置来完成，需要包含的库为opengl32.lib何glu32.lib，事实上，为了方便，可以通过如下语句来完成（VC+特有特性），但是我们讨论的是Win32下的OpenGL，这样也能接受了。/定义程序链接时所需要调用的OpenGL程序库,简化工程配置#pragmacomment(lib,opengl32.lib)#pragmacomment(lib,glu32.lib)3. 像素格式(Pixel Format)设置需要用到的函数的原型：intChoosePixelFormat(HDChdc,/devicecontexttosearchforabestpixelformat/matchCONSTPIXELFORMATDESCRIPTOR*ppfd/pixelformatforwhichabestmatchissought);BOOLSetPixelFormat(HDChdc,/devicecontextwhosepixelformatthefunction/attemptstosetintiPixelFormat,/pixelformatindex(one-based)CONSTPIXELFORMATDESCRIPTOR*ppfd/pointertologicalpixelformatspecification); 这是Win32下的OpenGL编程必做的事情之一，为DC设置像素的格式。/设置像素格式PIXELFORMATDESCRIPTORpfd;intiFormat;ghDC=GetDC(ghWnd);ZeroMemory(&pfd,sizeof(pfd);pfd.nSize=sizeof(pfd);pfd.nVersion=1;/版本，一般设为pfd.dwFlags=PFD_DRAW_TO_WINDOW|/一组表明象素缓冲特性的标志位PFD_SUPPORT_OPENGL;pfd.iPixelType=PFD_TYPE_RGBA;/明象素数据类型是RGBA还是颜色索引;pfd.cColorBits=32;/每个颜色缓冲区中颜色位平面的数目，对颜色索引方式是缓冲区大小pfd.iLayerType=PFD_MAIN_PLANE;/被忽略，为了一致性而包含的iFormat=ChoosePixelFormat(ghDC,&pfd);/选择一个像素格式SetPixelFormat(ghDC,iFormat,&pfd);/设置到DC中这样的函数完成了像素格式的设置，事实上还可以进行更多的操作，比如设置缓冲区等，下面的代码就是一个设置双重缓冲区的代码。PIXELFORMATDESCRIPTORpfd;ZeroMemory(&pfd,sizeof(pfd);pfd.nSize=sizeof(pfd);pfd.nVersion=1;pfd.dwFlags=PFD_DRAW_TO_WINDOW|PFD_SUPPORT_OPENGL|PFD_DOUBLEBUFFER;pfd.iPixelType=PFD_TYPE_RGBA;pfd.cColorBits=32;pfd.cDepthBits=32;pfd.iLayerType=PFD_MAIN_PLANE;intiFormat=ChoosePixelFormat(hDC,&pfd);SetPixelFormat(hDC,iFormat,&pfd);具体的每个参数的意义，最好还是去查查MSDN啦，查看PIXELFORMATDESCRIPTOR结构的解释就行。4. 渲染器环境(Render Context)创建调用wglCreateContext与wglMakeCurrent函数，这两个函数都是Windows下为了兼容OpenGL而特别提供的接口，以wgl开头。函数原型：HGLRCwglCreateContext(HDChdc/devicecontextofdevicethattherenderingcontext/willbesuitablefor);BOOLwglMakeCurrent(HDChdc,/devicecontextofdevicethatOpenGLcallsare/tobedrawnonHGLRChglrc/OpenGLrenderingcontexttobemadethecalling/threadscurrentrenderingcontext);调用方式如下：ghRC=wglCreateContext(ghDC);/创建渲染环境wglMakeCurrent(ghDC,ghRC);/使之成为当前渲染环境5. 实际绘制这个部分就与一般的OpenGL一致，在后面慢慢展开讲述。6. 释放资源首先取消当前的渲染环境选中，然后依次删除渲染环境与设备环境。需要调用的函数原型：BOOLwglDeleteContext(HGLRChglrc/handletotheOpenGLrenderingcontexttodelete);/取消OpenGL，在程序结束前调用，释放渲染环境，设备环境以及最终窗口句柄。voidDisableOpenGL()wglMakeCurrent(NULL,NULL);wglDeleteContext(ghRC);ReleaseDC(ghWnd,ghDC); 上述流程基本就是一个完整的Win32 OpenGL程序所需要的了。实际上在参考5中，有较为详细的论述，但是事实上，你也可以作为论文发表，见参考3.四、 真正的OpenGL相关内容1. 静态图形显示演示：一个矩形见参考2中（即所谓的OpenGL红宝书The Red Book）中的例子基本流程分两部分，初始化和实际绘制：/OpenGL初始化开始voidSceneInit(intw,inth)glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f);/黑色背景glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadIdentity();glOrtho(0.0,1.0,0.0,1.0,-1.0,1.0);/这里进行所有的绘图工作voidSceneShow(GLvoid)glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glColor3f(1.0,1.0,1.0);glBegin(GL_POLYGON);glVertex3f(0.25,0.25,0.0);glVertex3f(0.75,0.25,0.0);glVertex3f(0.75,0.75,0.0);glVertex3f(0.25,0.75,0.0);glEnd();glFlush();显示效果非常简陋，就是黑色背景窗口中一个白色的矩形。OpenGLGL的每个函数意义不在此文中描述，本文的主要目的是讲述win32中OpenGL编程需要的操作。然后就是将所有的部分串起来了，上述都是代码的片段。全部源代码见我的放在Google Code上的blog-sample-code中2009-9-27Win32OpenGLTemplate目录。取回方式见本文最后的说明。2. 动画演示：一个旋转的矩形因为整体的框架使用了Andre LaMothe 的T3D Game Console，所以显示动画非常简单。只不过需要注意的是，这里为了显示效果更好利用了双缓冲，那么上面的设置像素格式一步需要用第二种设置方式。全部的改动如下：/激活创建OpenGL窗口voidEnableOpenGL()PIXELFORMATDESCRIPTORpfd;intiFormat;ghDC=GetDC(ghWnd);ZeroMemory(&pfd,sizeof(pfd);pfd.nSize=sizeof(pfd);pfd.nVersion=1;/版本，一般设为/一组表明象素缓冲特性的标志位pfd.dwFlags=PFD_DRAW_TO_WINDOW|PFD_SUPPORT_OPENGL|PFD_DOUBLEBUFFER;pfd.iPixelType=PFD_TYPE_RGBA;/明象素数据类型是RGBA还是颜色索引;pfd.cColorBits=32;/每个颜色缓冲区中颜色位平面的数目，对颜色索引方式是缓冲区大小pfd.cDepthBits=16;pfd.iLayerType=PFD_MAIN_PLANE;/被忽略，为了一致性而包含的iFormat=ChoosePixelFormat(ghDC,&pfd);/选择一个像素格式Se