Linux下的OpenGL编程

作者：

　　OpenGL是一个工业标准的三维计算机图形软件接口，它由SGI公司发布并广泛应用于Unix、OS/2、Windows/NT等多种平台，当然也包括Linux。在Windows/NT平台上，一般的开发工具如VC、BC、Fortran Powerstation等都支持直接的OpenGL应用的开发；在商用Unix平台上，Motif同样很好的支持OpenGL（毕竟OpenGL最初是工作站上的东西）；那么在Linux上呢？
　　　　本文不着力于OpenGL编程的方法和技巧，而是把重点放在如何在Linux平台上开发OpenGL程序。介绍支持OpenGL的几个工具包，并辅以详细的实例来阐述。
　　
　　1. Linux下OpenGL编程环境简介
　　
　　　　OpenGL不是自由软件，它的版权、商标（OpenGL这个名字）都归SGI公司所有。但在Linux下有OpenGL的取代产品：Mesa。Mesa提供和OpenGL几乎完全一致的接口，对利用OpenGL API编程的人来说，几乎感觉不到任何差异。Mesa是遵循GPL协议（部分遵循LGPL协议）的自由软件，而且，正是由于Mesa的自由性，它在对新硬件的支持度等方面都超过了OpenGL。Mesa可以从取得。得到Mesa后，依照说明即可生成编写程序所需要的动态、静态连接库和头文件。
　　　　了解OpenGL的读者都知道，OpenGL本身只提供三维图形接口，不具备绘制窗口、接受响应、处理消息等功能。这些功能必须由第三方的开发环境提供，如上面提及的VC等等。有人会想，既然在Motif下可以开发OpenGL程序，那么，使用Linux下的Lesstif也应该可以。是的，的确可以，但不幸的是，Linux下的Lesstif是一个很不成熟的产品，而且也不具有可移植性，所以应用Lesstif开发的人很少。下面我们简单介绍几个常用的工具包。
　　　　在Linux下开发OpenGL程序，最常用的工具是GLUT（The OpenGL Utility Toolkit）。它可以创建一个或多个OpenGL窗口，响应、处理用户的交互操作、简单的弹出式菜单以及一些内置的绘图和字体处理功能。GLUT和OpenGL一样，可以移植于多种平台。由于它良好的表现，现在它已经成为Mesa发布的标准套件之一。
　　　　另一个很好的开发工具包是FLTK（Fast Light Tool Kit），这是一个用C++编写的图形界面开发工具。和GTK++、KDE不同，它只关注于图形界面的设计，而尽量不牵涉其他的实际应用。这个特点使得它比其他许多开发工具简练和高效。而且，它同样也是一个具有良好移植性的开发工具。事实上，它现在正引来越来越多人的兴趣，许多商业软件（尤其是致力于开发嵌入式桌面系统的软件）都选用了它作为图形界面的开发工具。关于它的详细情况参见作者的另一篇文章《FLTK---一个优秀的图形界面开发工具包》。在FLTK里有一个组件：Fl_Gl_Window是专门的OpenGL窗口，利用它开发OpenGL程序相当方便。
　　　　最后要提的是GTK和KDE，它们是目前在Linux下用的最多的开发工具。GTK本身并不直接支持OpenGL（新的版本是否支持，尚不太清楚），但有人开发了支持OpenGL的Widget，叫做GLAREA，需要的读者可以到网上去查找或者与本文作者联系。KDE提供了对OpenGL的支持，但它的缺陷之一是KDE只运行于Linux系统，不具有可移植性。在这里，我将主要向大家介绍前面两个工具包。
　　
　　2. 用GLUT开发OpenGL程序
　　
　　2.1 如何获得
　　　　GLUT可以从Mesa中获得，读者也可以直接到它的主页去下载它：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。按照说明安装后在OpenGL的头文件GL目录下将会有GLUT的头文件glut.h，同时安装的还有库文件libglut.a或libglut.so。有了它们以后，就可以用GLUT来编程了。
　　
　　2.2 一个简单的例子
　　下面，我们先看一个简单的例子。这个例子画一个立体的球。
　　/* light.c
　　此程序利用GLUT绘制一个OpenGL窗口，并显示一个加以光照的球。
　　*/
　　/* 由于头文件glut.h中已经包含了头文件gl.h和glu.h，所以只需要include 此文件*/
　　# include < GL / glut.h >
　　# include < stdlib.h >
　　
　　/* 初始化材料属性、光源属性、光照模型，打开深度缓冲区 */
　　void init ( void )
　　{
　　GLfloat mat_specular [ ] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
　　GLfloat mat_shininess [ ] = { 50.0 };
　　GLfloat light_position [ ] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };
　　
　　glClearColor ( 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 );
　　glShadeModel ( GL_SMOOTH );
　　
　　glMaterialfv ( GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
　　glMaterialfv ( GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);
　　glLightfv ( GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);
　　
　　glEnable (GL_LIGHTING);
　　glEnable (GL_LIGHT0);
　　glEnable (GL_DEPTH_TEST);
　　}
　　/*调用GLUT函数，绘制一个球*/
　　void display ( void )
　　{
　　glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
　　glutSolidSphere (1.0, 40, 50);
　　glFlush ();
　　}
　　/* 定义GLUT的reshape函数，w、h分别是当前窗口的宽和高*/
　　void reshape (int w, int h)
　　{
　　glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
　　glMatrixMode (GL_PROJECTION);
　　glLoadIdentity ( );
　　if (w <= h)
　　glOrtho (-1.5, 1.5, -1.5 * ( GLfloat ) h / ( GLfloat ) w,
　　1.5 * ( GLfloat ) h / ( GLfloat ) w, -10.0, 10.0 );
　　else
　　glOrtho (-1.5 * ( GLfloat ) w / ( GLfloat ) h,
　　1.5 * ( GLfloat ) w / ( GLfloat ) h, -1.5, 1.5, -10.0, 10.0);
　　glMatrixMode ( GL_MODELVIEW );
　　glLoadIdentity ( ) ;
　　}
　　
　　/* 定义对键盘的响应函数 */
　　void keyboard ( unsigned char key, int x, int y)
　　{
　　/*按Esc键退出*/
　　switch (key) {
　　case 27:
　　exit ( 0 );
　　break;
　　}
　　}
　　
　　int main(int argc, char** argv)
　　{
　　/* GLUT环境初始化*/
　　glutInit (&argc, argv);
　　/* 显示模式初始化 */
　　glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
　　/* 定义窗口大小 */
　　glutInitWindowSize (300, 300);
　　/* 定义窗口位置 */
　　glutInitWindowPosition (100, 100);
　　/* 显示窗口，窗口标题为执行函数名 */
　　glutCreateWindow ( argv [ 0 ] );
　　/* 调用OpenGL初始化函数 */
　　init ( );
　　/* 注册OpenGL绘图函数 */
　　glutDisplayFunc ( display );
　　/* 注册窗口大小改变时的响应函数 */
　　glutReshapeFunc ( reshape );
　　/* 注册键盘响应函数 */
　　glutKeyboardFunc ( keyboard );
　　/* 进入GLUT消息循环，开始执行程序 */
　　glutMainLoop( );
　　return 0;
　　}
　　　　从上面的例子中我们可以看出，GLUT采用一种函数注册的机制来实现OpenGL绘图。它的一般流程正如我们上面的注释所写，先是初始化函数，定义窗口，然后执行OpenGL初始化程序，这主要是一些需要全局设置的环境变量。接下来是注册相应事件的函数，包括完成实际绘图工作的绘制程序、改变OpenGL窗口大小时的响应函数、键盘事件的响应函数和鼠标时间的响应函数。最后调用glutMainLoop（）函数，执行在glutReshapeFunc和glutDisplayFunc中注册的函数，进入消息循环。当用户通过键盘和鼠标进行交互操作时，它即调用相应的函数。
　　　　我们编译上面的名为light.c的源文件。假定头文件（目录GL）放在目录/usr/local/include下，库文件（动态库libGL.so.*、libGLU.so.*和libglut.so.*）在目录/usr/local/lib目录下，并已经运行了ldconfig，则编译命令为：
　　　　gcc -I/usr/local/include -L/usr/local/lib -L/usr/X11R6/lib -lglut -lGLU -lGL
　　　　-lX11 -lXext -lXmu -lXi -lm light.c -o light
　　　　其中的-lX11 -lXert -lXi -lm 是绘制窗口需要的X的库，它们默认在 /usr/X11R6/lib目录下。下面的图一即是运行light的结果，当按下ESC键时，程序会退出。调整窗口大小时，图形自动重绘。注意在上面reshape函数中，比较w和h的值给出的取景变换，这是一个常用的技巧。
　　
　　
　　　　　　　　　　　图一
　　
　　2.3 GLUT简介
　　　　GLUT常用的函数主要包括以下几类：
　　　　· 初始化函数。主要就是上面例子中的几个函数。
　　　　· 消息循环函数。即glutMainLoop函数。
　　　　· 窗口管理函数。包括窗口的创建、修改、删除等。GLUT支持多个OpenGL窗口。
　　　　· Overlay管理函数。当用户显卡支持Overlay方式时，可以用这些函数来创建、管理、删除GLUT窗口的Overlay。
　　　　· 菜单管理函数。定制菜单以及定义菜单相应事件。
　　　　· 事件注册函数。除了上面例子中提及的外，还有鼠标、空间球（提供三维操作的装备）、特殊键（Ctrl、Shift、F系列键、方向键）等设备的事件注册函数。
　　　　· 字体绘制函数。用多种字体、字号供选择。
　　　　· 简单几何体的绘制程序。包括球、立方体、锥体、圆环体、十二面体、八面体、四面体、二十面体和茶壶。每种几何体都有实体和虚线两个选项。
　　　　· 取状态函数。类似OpenGL的glGet系列函数，取得GLUT的各种状态值。
　　　　· 颜色索引表函数。
　　这些函数极大的方便了用户的OpenGL编程。下面我们简略介绍一下几个常用的函数。
　　　　· glutPostRedisplay（）。发送消息给函数glutMainLoop，请求重绘本窗口。利用此函数可以实现动画。例如在上面的例子中，我们添加一个全局变量：float move=0.0。并定义函数MoveSphere如下：
　　void MoveSphere ( void )
　　{
　　for(int i=0;i<100;i++){
　　if ( move<1.0) move+=0.1;
　　else move=0.0;
　　glutPostRedisplay ( );
　　}
　　}
　　同时修改函数display（）为：
　　void display ( void )
　　{
　　glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
　　glTranslatef ( move, 0.0, 0.0);
　　glutSolidSphere (1.0, 40, 50);
　　glFlush ();
　　}
　　　　这样，当我们执行函数MoveSphere时，就会看到上面的球从中间向右移动一段距离，然后又回到中心，继续移动。
　　　　· glutIdleFunc（）函数。这个函数注册一个空闲程序一直在后台运行。我们将上面的MoveSphere函数加以修改，去掉循环，然后在light.c程序的glutMainLoop（）函数调用前添加一行代码：glutIdleFunc (MoveSphere)；这样我们不需要直接调用函数MoveSphere，程序一运行，它就被反复调用直到我们退出程序为止，这和我们前一版本中它只能循环特定的步数不一样。
　　　　· glutTimerFunc（）函数。和前面的glutIdleFunc（）函数类似，但不同的是它注册的函数每隔特定的事件发生。时间的单位是毫秒。
　　　　· glutBitmapCharacter（）函数。用位图方式按指定的字体绘制一个字符串。
　　　　· glutSolidSphere（）函数。这是绘制几何体类函数中的一个。此函数绘制一个球体。
　　
　　2.4 一个更有代表性的例子
　　　　下面我们来看一个稍稍复杂的例子。我们绘制一个平面，用户的左键点击被自动连接成一个多边形。当用户点击右键，会弹出菜单供用户选择。用户可以选择清除、镶嵌和退出。选择清除将回到初始状态；选择镶嵌程序自动对多边形进行三角剖分；选择退出则终止程序。（见图二、图三和图四）
　　
　　　　　　　　
　　　　　　　　　图二 　　　　　　　　　　　　　　图三 　　　　　　　　　　　　　　图四
　　/* tessdemo.c 多边形镶嵌的例子，使用函数gluTessCallback和函数gluTessVertex。*/
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　
　　/* 定义允许的最大多边形数、多边形允许的最大顶点数和可镶嵌的最大三角形数*/
　　#define MAX_P O I N T S 256
　　#define MAX_CONTOURS 32
　　#define MAX_TRIANGLES 256
　　
　　/* 用于菜单选项的枚举类型 */
　　typedef enum{ QUIT, TESSELATE, CLEAR } menu_entries;
　　static mode_type mode;
　　
　　/* 定义绘制模式的枚举类型 */
　　typedef enum{ DEFINE, TESSELATED } mode_type;
　　static int menu;
　　static GLsizei width, height; /* OpenGL窗口的大小 */
　　static GLuint contour_cnt; /* 记录多边形数目 */
　　static GLuint triangle_cnt; /* 记录三角形数目 */
　　static GLuint list_start; /* 用于显示列表 */
　　
　　/* 多边形结构 */
　　static struct {
　　GLfloat p[MAX_P O I N T S][2];
　　GLuint point_cnt;
　　} contours [ MAX_CONTOURS ] ;
　　
　　/* 三角形结构 */
　　static struct {
　　GLsizei no;
　　GLfloat p [3] [2];
　　GLclampf color [3] [3];
　　} triangles [ MAX_TRIANGLES ];
　　
　　/* 窗口大小改变时，设定width和height值，用于重新绘制网格 */
　　void set_screen_wh ( GLsizei w, GLsizei h )
　　{ width = w; height = h; }
　　
　　void tesse ( void )
　　{ /* 镶嵌函数，调用gluTess* 函数实现*/ }
　　
　　/* 对点击鼠标左键事件的响应函数：更新当前多边形顶点数组，并重新绘制 */
　　void left_down ( int x1, int y1 )
　　{
　　GLfloat P[2];
　　GLuint point_cnt;
　　
　　/* 将GLUT窗口坐标变换为GL坐标：前者（0，0）在左上角而后者在左下角*/
　　P[0] = x1; P[1] = height - y1;
　　
　　/* 更新顶点数据 */
　　point_cnt = contours [ contour_cnt ] . point_cnt;
　　contours [ contour_cnt ] . p [ point_cnt ][ 0 ] = P [ 0 ];
　　contours [ contour_cnt ]. p [ point_cnt ] [ 1 ] = P [ 1 ];
　　
　　/* 绘制新添加的边，若为第一个点，则绘制一个点 */
　　glBegin ( GL_LINES );
　　if ( point_cnt ) {
　　glVertex2fv ( contours[contour_cnt].p[point_cnt-1] );
　　glVertex2fv ( P );
　　}
　　else {
　　glVertex2fv ( P );
　　glVertex2fv ( P );
　　}
　　glEnd();
　　glFinish();
　　contours[contour_cnt].point_cnt++;
　　}
　　
　　/* 点击鼠标中键的响应事件，有些系统可以用同时点击左右键模拟：结束一个多边形 */
　　void middle_down( int x1, int y1 )
　　{
　　GLuint point_cnt;
　　(void) x1;
　　(void) y1;
　　point_cnt = contours[contour_cnt].point_cnt;
　　/* 连接起始点和最后一个点，构成一个完整的多边形 */
　　if ( point_cnt > 2 )
　　{
　　glBegin( GL_LINES );
　　glVertex2fv( contours[contour_cnt].p[0] );
　　glVertex2fv( contours[contour_cnt].p[point_cnt-1] );
　　contours[contour_cnt].p[point_cnt][0] = -1;
　　glEnd();
　　glFinish();
　　contour_cnt++;
　　contours[contour_cnt].point_cnt = 0;
　　}
　　}
　　
　　/* 处理鼠标响应的函数，根据按键的类型调用不同的函数：左键和中键。 */
　　void mouse_clicked( int button, int state, int x, int y )
　　{
　　/* 将OpenGL的像素坐标换为背景的网格坐标，背景网格为边长为10的小正方形 */
　　x -= x%10;
　　y -= y%10;
　　switch ( button ) {
　　case GLUT_LEFT_BUTTON: /* GLUT发现左键被点击 */
　　if ( state == GLUT_DOWN ) {
　　left_down( x, y );
　　}
　　break;
　　case GLUT_MIDDLE_BUTTON: /* 中键被点击 */
　　if ( state == GLUT_DOWN ) {
　　middle_down( x, y );
　　}
　　break;
　　}
　　}
　　/* OpenGL绘制函数，有两种模式 */
　　void display( void )
　　{
　　GLuint i,j;
　　GLuint point_cnt;
　　
　　glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT );
　　switch ( mode )
　　{
　　case DEFINE: /* 多边形定义阶段 */
　　/* 绘制网格，单个网格大小为10像素，网格数目取决于OpenGL窗口大小 */
　　glColor3f ( 0.6, 0.5, 0.5 );
　　glBegin ( GL_LINES );
　　for ( i = 0 ; i < width ; i += 10 ){
　　for ( j = 0 ; j < height ; j += 10 ) {
　　glVertex2i ( 0, j );
　　glVertex2i ( width, j );
　　glVertex2i ( i, height );
　　glVertex2i ( i, 0 );
　　}
　　}
　　/* 绘制多边形 */
　　glColor3f( 1.0, 1.0, 0.0 );
　　for ( i = 0 ; i <= contour_cnt ; i++ ) {
　　point_cnt = contours[i].point_cnt;
　　glBegin( GL_LINES );
　　switch ( point_cnt ) {
　　case 0:
　　break;
　　case 1:
　　glVertex2fv ( contours[i].p[0] );
　　glVertex2fv ( contours[i].p[0] );
　　break;
　　case 2:
　　glVertex2fv( contours[i].p[0] );
　　glVertex2fv( contours[i].p[1] );
　　break;
　　default:
　　--point_cnt;
　　for ( j = 0 ; j < point_cnt ; j++ ) {
　　glVertex2fv ( contours [ i ]. p [ j ] );
　　glVertex2fv ( contours [ i ] .p [ j+1 ] );
　　}
　　if ( contours [ i ].p [ j+1 ] [ 0 ] == -1 )
　　{
　　glVertex2fv ( contours [ i ]. p [ 0 ] );
　　glVertex2fv ( contours [ i ] .p [ j ] );
　　}
　　break;
　　}
　　glEnd();
　　}
　　glFinish();
　　break;
　　
　　case TESSELATED: /* 绘制镶嵌后的多边形，显示列表由函数tesse（）给出 */
　　glColor3f( 0.7, 0.7, 0.0 );
　　glCallList( list_start );
　　glLineWidth( 2.0 );
　　glCallList( list_start + 1 );
　　glLineWidth( 1.0 );
　　glFlush();
　　break;
　　}
　　glColor3f( 1.0, 1.0, 0.0 );
　　}
　　
　　/* 菜单选项clear的响应函数，将所有变量清零，绘制模式设为DEFINE */
　　void clear( void )
　　{
　　contour_cnt = 0;
　　contours[0].point_cnt = 0;
　　triangle_cnt = 0;
　　mode = DEFINE;
　　glDeleteLists( list_start, 2 );
　　list_start = 0;
　　}
　　
　　/* 菜单选项quit的响应函数，退出程序 */
　　void quit( void )
　　{
　　exit( 0 );
　　}
　　
　　/* 定义菜单的响应函数 */
　　void menu_selected( int entry )
　　{
　　switch ( entry ) {
　　case CLEAR:
　　clear ( );
　　break;
　　case TESSELATE:
　　tesse ( );
　　break;
　　case QUIT:
　　quit ( );
　　break;
　　}
　　/* 选择菜单后重绘OpenGL窗口 */
　　glutPostRedisplay();
　　}
　　
　　/* 定义快捷键响应函数 */
　　void key_pressed( unsigned char key, int x, int y )
　　{
　　/* 在此例子中，不需要用表明鼠标位置的变量x和y */
　　( void ) x; ( void ) y;
　　/* 针对不同按键，定义动作 */
　　switch ( key ) {
　　case 'c':
　　case 'C':
　　clear();
　　break;
　　case 't':
　　case 'T':
　　tesse();
　　break;
　　case 'q':
　　case 'Q':
　　quit();
　　break;
　　}
　　/* 按键后重绘窗口 */
　　glutPostRedisplay();
　　}
　　
　　/* 执行一些程序的初始化过程 */
　　void myinit( void )
　　{
　　/* 设置窗口背景颜色*/
　　glClearColor( 0.4, 0.4, 0.4, 0.0 );
　　glShadeModel( GL_FLAT );
　　glPolygonMode( GL_FRONT, GL_FILL );
　　
　　/* 创建一个菜单，并定义菜单项及该菜单对应的响应函数 */
　　menu = glutCreateMenu( menu_selected );
　　glutAddMenuEntry( "clear", CLEAR );
　　glutAddMenuEntry( "tesselate", TESSELATE );
　　glutAddMenuEntry( "quit", QUIT );
　　/* 定义菜单动作方式：点击右键弹出 */
　　glutAttachMenu( GLUT_RIGHT_BUTTON );
　　
　　/* 注册鼠标事件响应函数 */
　　glutMouseFunc( mouse_clicked );
　　/* 注册键盘事件响应函数 */
　　glutKeyboardFunc( key_pressed );
　　
　　contour_cnt = 0;
　　mode = DEFINE;
　　}
　　
　　/* 定义窗口大小改变时的响应 */
　　static void reshape( GLsizei w, GLsizei h )
　　{
　　glViewport( 0, 0, w, h );
　　
　　glMatrixMode( GL_PROJECTION );
　　glLoadIdentity();
　　glOrtho( 0.0, (GLdouble)w, 0.0, (GLdouble)h, -1.0, 1.0 );
　　glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
　　glLoadIdentity();
　　set_screen_wh( w, h );
　　}
　　
　　int main( int argc, char **argv )
　　{
　　/* 创建窗口 */
　　glutInit ( & argc, argv );
　　glutInitDisplayMode ( GLUT_SINGLE | GLUT_RGB );
　　glutInitWindowSize ( 400, 400 );
　　glutCreateWindow( argv[0] );
　　
　　myinit();
　　
　　glutDisplayFunc( display );
　　glutReshapeFunc( reshape );
　　
　　glutMainLoop();
　　return 0;
　　}
　　
　　3. 用FLTK开发OpenGL程序
　　
　　　　从上面的例子我们不难看出，虽然GLUT为实现OpenGL编程提供了可能，但是作为应用程序，它是远远不够的。它只提供了原始、简陋的控制和操作方式，没有一般应用程序所需要的按钮、菜单条、输入框等控件。事实上，GLUT并不是用来单独开发应用程序的，它是用作介于OpenGL函数接口和一般的图形界面开发接口之间的过渡层。在这一点上，它无疑是成功的。Mesa选择它作为标准套件分发，大多数图形界面开发工具也保持与它的兼容性。从而使得用GLUT开发的OpenGL程序有良好的可移植性。
　　　　和GLUT不同，FLTK本身是一个图形界面开发工具，使用它完全可以开发实用的、商用的应用程序。FLTK用C++编写，使用面向对象的开发技术，它提供多种组件供用户选用，每个组件有自己的属性和事件。在这里，我们主要讲述它的OpenGL窗口组件：Fl_Gl_Window，并充分使用C++的特性。
　　　　这一节里，我们绘制一个可以自由旋转、平移、放缩的小立方体。程序运行后如图五所示。整个窗口是一个由Fl_Window组件定义的一般窗口，中间是一个OpenGL窗口。我们使用了一些控制工具来调整小立方体的属性。上面的Zoom标尺调整它的大小，左边和下边各有一个平移标尺和一个旋转标尺，调整小立方体的位置和角度。这些标尺都是FLTK的标准组件，它们的作用是根据用户的动作返回特定的整数或符点数。
　　
　　　　　
　　
　　　　Fl_Gl_Window最重要的是两个虚函数：draw（）、handle（）和成员函数redraw（）。函数draw（）中定义绘制内容，创建窗口和窗口大小改变是这个函数被自动调用。函数handle（）中定义对各种键盘、鼠标事件的响应。当有键盘、鼠标事件响应时，这个函数被自动调用，如何有响应事件的函数被定义，则会执行此函数。函数redraw（）重绘窗口。在这个叫做CubeView的例子中，我们派生Fl_Gl_Window，得到绘制我们这个小立方体的OpenGL窗口。
　　
　　// 文件CubeView.cxx，派生Fl_Gl_Window，得到绘制小立方体的OpenGL窗口
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　#include
　　// 派生类CubeView的定义
　　class CubeView : public Fl_Gl_Window {
　　public:
　　double size; // 定义小立方体的大小，供glScalef（）函数使用
　　// 构造函数，派生自Fl_Gl_Window，定义窗口大小和标题
　　CubeView(int x,int y,int w,int h,const char *l=0);
　　// 设置和取得垂直方向的旋转角度，供组件标尺调用
　　void v_angle(float angle){vAng=angle;};
　　float v_angle(){return vAng;};
　　// 设置和取得水平方向的旋转角度，供组件标尺调用
　　void h_angle(float angle){hAng=angle;};
　　float h_angle(){return hAng;};
　　// 设置水平和垂直方向的偏移量
　　void panx(float x){xshift=x;};
　　void pany(float y){yshift=y;};
　　
　　void draw();
　　private:
　　void drawCube();
　　float vAng,hAng;
　　float xshift,yshift;
　　float boxv0[3];float boxv1[3];
　　float boxv2[3];float boxv3[3];
　　float boxv4[3];float boxv5[3];
　　float boxv6[3];float boxv7[3];
　　};
　　
　　// 构造函数的定义
　　CubeView::CubeView(int x,int y,int w,int h,const char *l)
　　: Fl_Gl_Window(x,y,w,h,l)
　　{
　　// 设置变换初值
　　vAng = 0.0;
　　hAng=0.0;
　　size=10.0;
　　// 设置小立方体顶点参数
　　boxv0[0] = -0.5; boxv0[1] = -0.5; boxv0[2] = -0.5;
　　boxv1[0] = 0.5; boxv1[1] = -0.5; boxv1[2] = -0.5;
　　boxv2[0] = 0.5; boxv2[1] = 0.5; boxv2[2] = -0.5;
　　boxv3[0] = -0.5; boxv3[1] = 0.5; boxv3[2] = -0.5;
　　boxv4[0] = -0.5; boxv4[1] = -0.5; boxv4[2] = 0.5;
　　boxv5[0] = 0.5; boxv5[1] = -0.5; boxv5[2] = 0.5;
　　boxv6[0] = 0.5; boxv6[1] = 0.5; boxv6[2] = 0.5;
　　boxv7[0] = -0.5; boxv7[1] = 0.5; boxv7[2] = 0.5;
　　};
　　
　　void CubeView::drawCube() {
　　// 绘制一个半透明的立方体
　　#define ALPHA 0.5
　　glShadeModel(GL_FLAT);
　　// 用不同的颜色绘制六个面
　　glBegin(GL_QUADS);
　　glColor4f (0.0, 0.0, 1.0, ALPHA );
　　glVertex3fv ( boxv0 ); glVertex3fv ( boxv1 ); glVertex3fv ( boxv2 ); glVertex3fv( boxv3 );
　　
　　glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, ALPHA);
　　glVertex3fv ( boxv0 ); glVertex3fv ( boxv4 ); glVertex3fv ( boxv5 ); glVertex3fv ( boxv1 );
　　
　　glColor4f(0.0, 1.0, 1.0, ALPHA);
　　glVertex3fv ( boxv2 ); glVertex3fv ( boxv6 ); glVertex3fv ( boxv7 ); glVertex3fv ( boxv3 );
　　
　　glColor4f(1.0, 0.0, 0.0, ALPHA);
　　glVertex3fv ( boxv4 ); glVertex3fv ( boxv5 ); glVertex3fv ( boxv6 ); glVertex3fv ( boxv7 );
　　
　　glColor4f(1.0, 0.0, 1.0, ALPHA);
　　glVertex3fv ( boxv0 ); glVertex3fv ( boxv3 ); glVertex3fv ( boxv7 ); glVertex3fv ( boxv4 );
　　
　　glColor4f(0.0, 1.0, 0.0, ALPHA);
　　glVertex3fv ( boxv1 ); glVertex3fv ( boxv5 ); glVertex3fv ( boxv6 ); glVertex3fv ( boxv2 );
　　glEnd();
　　
　　// 绘制立方体的轮廓线，一共12条
　　glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
　　glBegin(GL_LINES);
　　glVertex3fv ( boxv0 ); glVertex3fv ( boxv1 );
　　glVertex3fv ( boxv1 ); glVertex3fv ( boxv2 );
　　glVertex3fv ( boxv2 ); glVertex3fv ( boxv3 );
　　glVertex3fv ( boxv3 ); glVertex3fv ( boxv0 );
　　glVertex3fv ( boxv4 ); glVertex3fv ( boxv5 );
　　glVertex3fv ( boxv5 ); glVertex3fv ( boxv6 );
　　glVertex3fv ( boxv6 ); glVertex3fv ( boxv7 );
　　glVertex3fv ( boxv7 ); glVertex3fv ( boxv4 );
　　glVertex3fv ( boxv0 ); glVertex3fv ( boxv4 );
　　glVertex3fv ( boxv1 ); glVertex3fv ( boxv5 );
　　glVertex3fv ( boxv2 ); glVertex3fv ( boxv6 );
　　glVertex3fv ( boxv3 ); glVertex3fv ( boxv7 );
　　glEnd();
　　};
　　
　　void CubeView::draw() {
　　if (!valid ( ) ) {
　　//valid（）当窗口大小改变时改变，导致这一部分内容被执行，重新设置窗口
　　glLoadIdentity();
　　glViewport(0,0,w(),h());
　　glOrtho(-10,10,-10,10,-20000,10000);
　　glEnable(GL_BLEND);
　　glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
　　}
　　
　　glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );
　　glPushMatrix ( );
　　// 变换。参数绘被外部函数修改
　　glTranslatef ( xshift, yshift, 0);
　　glRotatef ( hAng, 0, 1, 0 ); glRotatef ( vAng, 1, 0, 0 );
　　glScalef ( float ( size ), float ( size ) , float ( size ) );
　　// 绘制立方体
　　drawCube ( );
　　glPopMatrix ( );
　　};
　　上面的类CubeView定义了一个绘制立方体的OpenGL窗口，外部函数可以调用它的成员函数v_angle、h_angle、panx、pany等来修改这个小立方体的属性，修改以后，可以调用函数redraw（）来刷新窗口。在下面的CubeViewUI.cxx中，我们定义类CubeViewUI，它绘制主窗口，并在其中定义了类CubeView的一个实例：cube。它同时还定义了用来控制立方体属性的5个标尺，当用户操作标尺时，这些标尺调用v_angle等函数来设置绘制立方体的一些参数。这一部分和我们的主题关系不大，不给出具体的代码。最后，我们定义main函数，它的内容相当的简单。
　　#include "CubeViewUI.h"
　　int main(int argc, char **argv) {
　　// 定义类CubeViewUI的一个实例
　　CubeViewUI *cvui=new CubeViewUI;
　　// 设置FLTK窗口显示模式
　　Fl::visual(FL_DOUBLE|FL_INDEX);
　　cvui->show();
　　// 进入消息循环
　　return Fl::run();
　　}
　　我们编译、连接并执行程序，就可以得到如图五所示的结果。从上面的例子我们可以看出使用FLTK编写OpenGL程序的一些优点，和GLUT它结构清晰，使用方便，而且它和GLUT是兼容的。除了glutInit（）、glutMainLoop（）等少数函数外，大部分GLUT函数可以在FLTK中使用。FLTK本身也提供了许多OpenGL函数，如绘制字符串的gl_draw（）等。
　　
　　4. 结束语
　　
　　　　熟悉掌握了Linux下OpenGL的开发环境距离开发OpenGL程序还有很大的距离，毕竟问题的难点是如何很好的使用OpenGL的API。本文为即将在Linux下开发OpenGL的读者作一些铺垫和准备工作，希望并相信对大家有所帮助。