Visual C++中OpenGL编程入门-stug1980-ChinaUnix博客

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Visual C++中OpenGL编程入门

分类： C/C++

2009-06-04 13:40:43

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. 6 [1 h7 g! b1 c
4 y/ @4 B8 m8 r& m
　　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。
7 f5 V  ~! L" y
　　一、产生程序框架 Test.dsw , y  X, {/ |' j5 g

New Project | MFC Application Wizard (EXE) | "Test" | OK
*注* : 加“”者指要手工敲入的字串 5 i  s1 z  H7 h9 F% D

　　二、导入 Bezier 曲线类的文件
- h, x+ g  V% m. c; ?
　　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 3 V- f9 N5 f$ S  s& h9 ~  m

　　三、编辑好 Bezier 曲线类的定义与实现

　　写好下面两个文件： , `( N! h+ d6 z4 O" u
0 M8 ]. x% v% J& i6 A) E
BezierCurve.h BezierCurve.cpp " E  k) w7 d  d
, n' ^/ L! G! ~
　　四、设置编译环境： + s1 ]' @$ d4 P. l, K6 S

　　1. 在 BezierCurve.h 和 TestView.h 内各加上： 1 R2 k& \% w! Y3 N! C0 m+ ]

#include ＜GL/gl.h> # ]* ~; t0 p. \
#include ＜GL/glu.h> , Y+ W% }4 K& @: [
- f! ^0 z+ G% Z8 u' n+ y
#include ＜GL/glaux.h>
3 }, s! a7 U$ P; u( g
　　2. 在集成环境中 5 k6 u8 ]2 u9 |- b9 b0 o5 I
- L# J  ]; L% P1 Z' N2 ~% e
Project | Settings | Link | Object/library module | "opengl32.lib glu32.lib glaux.lib" | OK
6 r7 d& Y  r1 w7 N0 [' B- ~
! I7 t' S. {! n- e4 m; t' N1 K. e: U( }
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 ' r3 a, b  L( R; F
* [' q8 B5 P3 Z$ e! p4 N6 b$ n
cs.style |= WS_CLIPSIBLINGS | WS_CLIPCHILDREN | CS_OWNDC;
2 E9 `# p/ |0 w: v7 m
　　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。
3 }( f; Y5 u3 f

int CTestView::OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) 3 j& Z, g& [1 |6 p, o
{ 2 A; H7 ^/ A0 ^3 ]3 y# g
　if (CView::OnCreate(lpCreateStruct) == -1) / p9 [+ ^$ c7 y4 V
　　return -1; . n) {4 h2 t8 a6 N! h" V  J% J5 W
　myInitOpenGL();
　return 0; + l' m( ]+ `0 k3 o
}
4 x# Y4 N) G1 @+ h
void CTestView::myInitOpenGL()
{
　m_pDC = new CClientDC(this); //创建 DC 3 r$ N9 \% n2 \  x5 Q2 k5 d9 ~* p5 J: E& p$ L
　ASSERT(m_pDC != NULL);
　if (!mySetupPixelFormat()) //设定绘图的位图格式，函数下面列出 7 I" [# ]6 z$ F+ F  _3 W/ V
　　return;

　m_hRC = wglCreateContext(m_pDC->m_hDC);//创建 RC 5 S3 `$ W' b, Q; h$ m) D3 m
　wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC, m_hRC); //RC 与当前 DC 相关联
. g4 Y. n/ F6 v3 D; b3 @
} //CClient * m_pDC; HGLRC m_hRC; 是 CTestView 的成员变量 : J( I, r3 R. \) Y" v

BOOL CTestView::mySetupPixelFormat() / o4 ^/ d. U+ i) w5 B# Y
{//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 =
　{ 4 Y) B& x* S5 B
　　sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR), // size of this pfd $ ^" H* Y4 L# z0 \
　　1, // version number ; w' S, L% d0 X" j( S
　　PFD_DRAW_TO_WINDOW | // support window
　　PFD_SUPPORT_OPENGL | // support OpenGL
　　PFD_DOUBLEBUFFER, // double buffered * Z9 l- I: o  o2 Q% O
　　PFD_TYPE_RGBA, // RGBA type 1 p/ e  z+ @: _  z+ q
　　24, // 24-bit color depth 7 X3 s# s$ p, Y. J
　　0, 0, 0, 0, 0, 0, // color bits ignored
　　0, // no alpha buffer
　　0, // shift bit ignored
　　0, // no accumulation buffer 2 g3 S/ F8 W! g
　　0, 0, 0, 0, // accum bits ignored 0 T2 A1 g' [2 _9 r, h' n# m/ w
　　32, // 32-bit z-buffer
　　0, // no stencil buffer
　　0, // no auxiliary buffer " f0 [# x3 x" x( S: l
　　PFD_MAIN_PLANE, // main layer
　　0, // reserved
　　0, 0, 0 // layer masks ignored 5 s6 `2 Q2 h! ?' p' g9 [- g# S
　}; + n) X. m7 n2 s, L. J0 x
　int pixelformat; ' O1 `+ T6 o! V5 ?# C
# X5 P9 p7 U% S% `. P' R
　if ( (pixelformat = ChoosePixelFormat(m_pDC->m_hDC, &pfd)) == 0 )
　{
　　MessageBox("ChoosePixelFormat failed");
　　return FALSE;
　}
$ N0 w8 I/ N' ^% {7 H
　if (SetPixelFormat(m_pDC->m_hDC, pixelformat, &pfd) == FALSE)   B9 c1 n! Y. w5 p) N9 [3 C
　{ " r: ~: C# a5 ~; N4 _
　　MessageBox("SetPixelFormat failed");
　　return FALSE;
　}

　return TRUE;

}  # w% ]8 j3 @$ }9 W3 U: f

+ N; g# `: }0 i  N
　　3. 处理 OnDestroy() 7 w. o$ ^5 H& P, b; C
( _  ^! M  s$ |

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()

# y4 A8 Z, p, t6 h
BOOL CTestView::OnEraseBkgnd(CDC* pDC)
{
　// TODO: Add your message handler code here and/or call default   Y, _* P: H) I# i# q) |
　// 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。
}  . ^+ n& d' w( s- ]( S' k* L! `8 M1 g7 H
3 }% r2 D  k! `* ?* n) P# K- j
. O4 X" u2 m: r6 K4 b
　　5. 处理 OnDraw() 4 ~2 c: k# H, b- E8 v: F
$ D3 y" e" N. \& Z
" w9 ^3 t, {+ ?6 F' G* O7 x4 x
void CTestView::OnDraw(CDC* pDC)
{
　wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,m_hRC);//使 RC 与当前 DC 相关联 7 }) C$ \$ v/ ^$ R
　myDrawScene( ); //具体的绘图函数，在 RC 中绘制   }: P+ i& L8 X
　SwapBuffers(m_pDC->m_hDC);//把 RC 中所绘传到当前的 DC 上，从而 * F! T6 M+ |! M3 w6 y
　//在屏幕上显示 * p6 R3 F' P) @* s3 D+ }( Y; q6 ~
　wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,NULL);//释放 RC，以便其它 DC 进行绘图
) S0 y0 K! G: }9 W  _% O
}

void CTestView::myDrawScene( ) % V" w% F/ d; G
{ 0 @4 }! K0 C0 L& W% j# e1 L, K
　glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f);//设置背景颜色为黑色 : }9 w! l* o% D3 F3 |0 [
　glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
　glPushMatrix(); + H5 z$ b  V$ E
　glTranslated(0.0f,0.0f,-3.0f);//把物体沿(0,0,-1)方向平移 ! X- [% P/ O/ r; ~( @
　//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。 " _, o5 h  A9 V  y/ _3 n, P
　//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。 5 ^: b' u  v0 U3 ~' H

　//下面画一条 Bezier 曲线 . n8 a  M, F7 s
　bezier_curve.myPolygon();//画Bezier曲线的控制多边形 & z! H* V6 e8 v7 p/ ~$ N" p! {
　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; 8 _& Y( {, o! d! k

}  2 x6 }; A( Q3 _8 R

　　6. 处理 OnSize() 4 X9 f! \5 \8 D, j+ J. T0 K

3 |- x" ~8 x1 _3 G' Y3 w5 l
void CTestView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy) ( C) [0 E. u- a/ \# r, K) l
{
　CView::OnSize(nType, cx, cy); % b* }$ c2 s% l3 J6 v9 J
　VERIFY(wglMakeCurrent(m_pDC->m_hDC,m_hRC));//确认RC与当前DC关联 * r" {5 m# T6 K1 c* ]7 _
　w=cx;
　h=cy; 6 M5 a7 y7 f  o" Q0 z! X' t
　VERIFY(wglMakeCurrent(NULL,NULL));//确认DC释放RC - B3 P/ u; {  t; [+ f; w+ X6 p2 Q
}  % G, @; D* @( N0 ?) U" N9 Q
2 v$ R5 b* a  A+ s# f2 M* R
) C, t# B2 d0 B% K2 r! w% B
　　7 处理 OnLButtonDown() & I4 C& q' v$ t# X8 W+ X

- Z" k& N3 X1 N# Y2 u- ]
void CTestView::OnLButtonDown(UINT nFlags, CPoint point)
{ , b' o" h6 N' o- V. F$ u: j& I
　CView::OnLButtonDown(nFlags, point); 9 R( {5 R/ @* L
　if(bezier_curve.m_N>MAX-1)
　{
　　MessageBox("顶点个数超过了最大数MAX=50"); - a3 e% f, {# ?& Q9 b
　　return;
　} - l& G4 B$ V9 l' ]1 Q

　//以下为坐标变换作准备 1 Z3 U: O4 ?& F  X: o/ y
　GetClientRect(&m_ClientRect);//获取视口区域大小
　w=m_ClientRect.right-m_ClientRect.left;//视口宽度 w , }' d- ]5 A( |3 }7 t- ~
　h=m_ClientRect.bottom-m_ClientRect.top;//视口高度 h
　//w,h 是CTestView的成员变量 8 q8 @4 F! p: ^
　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 - v( {) F! j5 _0 \. @
  z" Z" D/ H/ N1 g" U3 t) J1 L8 {
　GLdouble tmpx,tmpy;
　tmpx=scrx2glx(point.x);//屏幕上点坐标转化为OpenGL画图的规范坐标 " F) O% n4 Y) S* N' r5 k, o3 Q4 f0 Y8 _
　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;
/ C" I' R4 I$ \. W: l5 C
　bezier_curve.m_N++;//顶点数加一 8 p, {5 P) U, i7 T8 H2 ]
　InvalidateRect(NULL,TRUE);//发送刷新重绘消息 & x7 J* f  c/ l
: u/ J9 [+ ~" ^) G7 E/ H
}
* O3 d5 l2 ]! y5 ?3 P
double CTestView::scrx2glx(int scrx) + o  D" B, v( g# z
{
　return (double)(scrx-centerx)/double(h); 3 ]% U# b# }2 d, G4 i- w5 h! O) P  ^
}
' K. a. P. D" A: c/ @/ g$ X
double CTestView::scry2gly(int scry) ! Q% `$ H$ s3 C5 @0 L
{ 1 l. j" V" h" _2 |6 u
} 6 R% |. n- [2 r, R0 p  l# `

  |* I) p( ~& X- W, D
　　附录： 6 c/ {/ _/ g; Z" s+ i

　　1.CBezierCurve 的声明: (BezierCurve.h) % b  u+ s7 ^  O( e1 z/ C5 K

* Q: v1 k2 {  a1 w& C/ x& n
class CBezierCurve ( k& q+ a1 r4 y
{
　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 ; m" W% r: r- _# n, l
　int m_N; //控制顶点的个数 1 ^/ @: Z" q8 [, ^" E. [5 i
　public: 7 X! X* P9 Z' W0 @, B
　　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
};
  V$ ^2 |, Q- ~0 f2 L/ P. n
, e) z/ A2 v$ W% y
　　2. CBezierCurve 的实现: (BezierCurve.cpp)

CBezierCurve::CBezierCurve() 4 `% Y9 a$ y- h$ ^9 P7 g, `+ t
{
　m_N=4; # A6 U# |0 |" V% ~7 v7 c' n) q
　m_Vertex[0].x=-0.5f; 8 t# v7 D! j* ~
　m_Vertex[0].y=-0.5f;
　m_Vertex[1].x=-0.5f; % u* g) _* c5 P$ ]! Y
　m_Vertex[1].y=0.5f; $ y3 ?4 Y- y% J4 N' z* K4 M$ G' b
　m_Vertex[2].x=0.5f;
　m_Vertex[2].y=0.5f; 5 |; R. C- p+ r! A0 o2 V/ G4 d
　m_Vertex[3].x=0.5f; 4 K, Q' x# d/ e% n2 `% a0 Z% K
　m_Vertex[3].y=-0.5f;
} ) O  _  l8 b; L1 T% I3 D/ ~

CBezierCurve::~CBezierCurve() 9 d3 C  Q* `) p' K8 x
{ . g* y3 ~- S) e$ ]) @
}

void CBezierCurve::myDraw()
{ 5 J, K5 L) G/ |: t3 G# j3 q
　bezier_generation(m_Vertex,LEVEL);
} 6 W( U* A+ q/ k) d1 T3 x
void CBezierCurve::bezier_generation(myPOINT2D P[MAX], int level) " Q8 h" j7 o6 n. L, u* A7 I
{ //算法的具体描述，请参考相关书本 $ f2 {* Z3 F  R0 z" j, T
　int i,j;
　level--; 1 [% r7 k% C( X7 R- l
　if(level＜0)return; 9 v# \; u) O# J! T
　if(level==0)
　{ " o, K2 b& G9 N0 a: a+ l% S) R
　　glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f); 6 @5 k6 Q- y! o/ ~; h
　　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 * k/ e. |+ t% _
　　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;
　} ( o, `) Z8 J7 `# `4 D

　for(i=1;i＜m_N;i++) 9 b9 A& V  m! O: |( {" D; L
　{
　　R[m_N-i].x=Q[m_N-1].x; 5 O) {( y, s* M: V1 z5 Q* u
　　R[m_N-i].y=Q[m_N-1].y;
　　for(j=m_N-1;j>=i;j--)
　　{ 0 m1 {3 _/ v! P
　　　Q[j].x=(Q[j-1].x+Q[j].x)/double(2);   {7 J1 l1 Y$ K, o
　　　Q[j].y=(Q[j-1].y+Q[j].y)/double(2); , l& ^. U7 k7 K2 ?! y
　　} & D& t% L+ ]! f4 p- @8 s: a
　}
　R[0].x=Q[m_N-1].x;
　R[0].y=Q[m_N-1].y; ( _1 e5 G5 U' F% Q, N% ]  f4 K( X
9 ]: V( f  A8 X7 ^- f
　bezier_generation(Q,level); 3 I7 M1 a) Q7 H1 u/ p% Y% z
　bezier_generation(R,level); 3 b% h, E! r) J5 s1 r" k0 E

}

void CBezierCurve::myPolygon() ) ~/ y- X1 J; w$ s/ W) l/ T
{
　glBegin(GL_LINE_STRIP); //画出连线段 6 P2 s8 W9 u$ S/ A! u
　glColor3f(0.2f,0.4f,0.4f);
　for(int i=0;i＜m_N;i++)
　{ " ]2 [+ h/ _  a
　　glVertex2d(m_Vertex[i].x,m_Vertex[i].y); 4 W' s0 n4 B) L6 b
　} ) i' h, |* o) W5 ]8 T4 |  g( O4 I
　glEnd();//结束画连线段 6 l  O5 c7 m$ I5 O" c& Q% ^# G5 q5 Y* w
}

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