解析:
OpenGL三维图形标准是由AT&T公司UNIX软件实验室、IBM
、DEC、SUN、HP、Microsoft和SGI等多家公司在GL图形库标准的基础
上联合推出的开放式图形库,它使在微机上实现三维真实
感图形的生成与显示成为可能。由于OpenGL是开放的图形标
准,用户原先在UNIX下开发的OpenGL图形软件很容易移植到微
机上的WindowsNT/95上。笔者在VisualC++4.1(以下简称VC)集
成环境下,开发了基于OpenGL的三维真实感图形应用程序,现
介绍如下。
微机上的OpenGL开发环境
基于OpenGL标准开发的应用程序必须运行于32位Windows
平台下,如WindowsNT或Windows95环境;而且运行时还需有动态
链接库OpenGL32.DLL、Glu32.DLL,这两个文件在安装WindowsNT时已
自动装载到C:\WINNT\SYSTEM32目录下(这里假定用户将WindowsNT
安装在C盘上);而对于使用Windows95平台的用户,则需手工将
两个动态库复制到Windows95目录的SYSTEM子目录中。安装了
WindowsNT/95和VC4.1后,用户就具备了基于OpenGL开发三维图
形软件的基本条件。
OpenGL程序设计的基本步骤
1.OpenGL在WindowsNT下的运行机制
OpenGL工作在客户机/服务器模式下,当客户方(即基
于OpenGL标准开发的应用程序)向服务器(OpenGL核心机制)发出
命令时,由服务器负责解释这些命令。通常情况下,客户方
和服务器是运行在同一台微机上的。由于OpenGL的运行机制
是客户机/服务器模式,这使得用户能够十分方便地在网
络环境下使用OpenGL,OpenGL在WindowsNT上的这种实现方式通常
称为网络透明性。
OpenGL的图形库函数封装在动态链接库OpenGL32.DLL中,
客户机中的所有OpenGL函数调用,都被传送到服务器上,由
WinSrv.DLL实现功能,再将经过处理的指令发送到Win32设备驱
动接口(DDI),从而实现在计算机屏幕上产生图像。
若使用OpenGL图形加速卡,则上述机制中将添加两个
驱动器:OpenGL可装载客户模块(OpenGLICD)将安装在客户端;硬
件指定DDI将安装在服务器端,与WinDDI同一级别。
2.OpenGL的库函数
开发基于OpenGL的应用程序,必须先了解OpenGL的库函
数。OpenGL函数命令方式十分有规律,每个库函数均有前缀gl
、glu、aux,分别表示该函数属于OpenGL基本库、实用库或辅助
库。WindowsNT下的OpenGL包含了100多个核心函数,均以gl作为前
缀,同时还支持另外四类函数:
OpenGL实用库函数:43个,以glu作为前缀;
OpenGL辅助库函数:31个,以aux作为前缀;
Windows专用库函数(WGL):6个,以wgl作为前缀;
Win32API函数(WGL):5个,无前缀。
OpenGL的115个核心函数提供了最基本的功能,可以实
现三维建模、建立光照模型、反走样、纹理映射等;OpenGL实
用库函数在核心函数的上一层,这类函数提供了简单的调
用方法,其实质是调用核心函数,目的是减轻开发者的编程
工作量;OpenGL辅助库函数是一些特殊的函数,可以供初学者
熟悉OpenGL的编程机制,然而使用辅助库函数的应用程序只
能在Win32环境中使用,可移植性较差,所以开发者应尽量避
免使用辅助库函数;Windows专用库函数(WGL)主要针对WindowsNT
/95环境的OpenGL函数调用;Win32API函数用于处理像素存储格
式、双缓存等函数调用。
3.VC环境下基于OpenGL的编程步骤
下面介绍在VC环境中建立基于Opeetting菜单选项,在Link栏的Lib输入域中
添加openg132.lib、glu32.lib,若需使用OpenGL的辅助库函数,则还
需添加glaux.lib。
(3)选择View/ClassWizard菜单选项,打开MFC对话框,在
ClassName栏中选择CMyTestView类,进行以下操作:
选择WM_CREATE消息,鼠标单击EditCode,将OpenGL初始化代码
添加到OnCreate()函数中:
/*定义像素存储格式*/
PIXELFORMATDESCRIPTORpfd=
{
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(this)
intpixelFormat=ChoosePixelFormat(dc.m_hDC,&pfd)
BOOLsuccess=SetPixelFormat(dc.m_hDC,pixelFormat,&pfd)
m_hRC=wglCreateContext(dc.m_hDC)
选择WM_DESTORY消息,在OnDestory()中添加以下代码:
wglDeleteContext(m_hRC)
在MyTestView.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MyTestView.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MyTestView.cpp中,添加成员函数DrawScene():
voidCMyTestView::DrawScene()
{/*绘制三维场景*/}
(4)在MyTestView.h中包含以下头文件并添加类成员说明:
#include
#include
#include
在CTestView类中的protected:段中添加成员变量声明:
HGLRCm_hRC
同时添加成员函数声明:
DrawScene()
这样,一个基于OpenGL标准的程序框架已经构造好,用
户只需在DrawScene()函数中添加程序代码即可。
建立三维实体模型
三维实体建模是整个图形学的基础,要生成高逼真
度的图像,首先要生成高质量的三维实体模型。
OpenGL中提供了十几个生成三维实体模型的辅助库函
数,这些函数均以aux作为函数名的前缀。简单的模型,如球
体、立方体、圆柱等可以使用这些辅助函数来实现,如
auxWireSphere(GLdoubleradius)(绘制一半径为radius的网状球体)。
但是这些函数难以满足建立复杂三维实体的需要,所以用
户可以通过其它建模工具(如3DS等)来辅助建立三维实体模
型数据库。笔者在三维实体的建模过程中采用3DS提供的2D
Shape、3DLofter和3DEditor进行模型的编辑,最后通过将模型数
据以DXF文件格式输出存储供应用程序使用。
真实感图形的绘制
1.定义光照模型和材质
(1)光源。OpenGL提供了一系列建立光照模型的库函
数,使用户可以十分方便地在三维场景中建立所需的光照
模型。OpenGL中的光照模型由环境光(AmbientLight)、漫射光
(DiffuseLight)、镜面反射光(SpecularLight)等组成,同时还可设
置光线衰减因子来模拟真实的光源效果。
例如,定义一个黄色光源如下:
GlfloatLight_position[]={1.0,1.0,1.0,0.0,}
GlfloatLight_diffuse[]={1.0,1.0,0.0,1.0,}
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_POSTTION,light_position)//定义光源位置
glLightfv(GL_LIGHT0,GL_DIFFUSE,light_diffuse)//定义光源漫射光
光源必须经过启动后才会影响三维场景中的实体,可以通过以下指令使光源有效:<
glEnable(LIGHTING)//启动光照模型;
glEnable(GL_LIGHT0)//使光源GL_LIGHT0有效;
OpenGL中一共可以定义GL_LIGHT0~GL_LIGHT7八个光源。
(2)材质。OpenGL中的材质是指构成三维实体的材料在
光照模型中对于红、绿、蓝三原色的反射率。与光源的定义
类似,材质的定义分为环境、漫射、镜面反射成分,另外还
有镜面高光指数、辐射成分等。通过对三维实体的材质定义
可以大大提高应用程序所绘制的三维场景的逼真程度。例
如:
/*设置材质的反射成分*/
GLfloatmat_ambient[]={0.8,0.8,0.8,1.0};
GLfloatmat_diffuse[]={0.8,0.0,0.8,1.0}/*紫色*/
GLfloatmat_specular[]={1.0,0.0,1.0,1.0}/*镜面高光亮紫色*/
GLfloatmat_shiness[]={100.0}/*高光指数*/
glMaterialfv(GL_FRONT,GL_AMBIENT,mat_ambient)/*定义环境光反射率*/
glMaterialfv(GL_FRONT,GL_DIFFUSE,mat_diffuse)/*定义漫射光反射率*/
glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SPECULAR,mat_specular)/*定义镜面光反射率*/
glMaterialfv(GL_FRONT,GL_SHINESS,mat_shiness)/*定义高光指数*/
(3)材质RGB值与光源RGB值的关系。OpenGL中材质的颜色
与光照模型中光源的颜色含义略有不同。对于光源,R、G、B
值表示三原色在光源中所占有的比率;而对于材质定义,R、
G、B的值表示具有这种材质属性的物体对于三原色的反射
比率,场景中物体所呈现的颜色与光照模型、材质定义都相
关。例如,若定义的光源颜色是(Lr,Lg,Lb)=(1.0,1.0,1.0)(白光),
物体的材质颜色定义为(Mr,Mg,Mb)=(0.0,0.0,0.8),则最终到达人
眼的物体颜色应当是(Lr*Mr,Lg*Mg,Lb*Mb)=(0.0,0.0,0.8)(蓝色)。
2.读取三维模型数据
为了绘制三维实体,我们首先必须将预先生成的三
维实体模型从三维实体模型库中读出。下图描述了读取三
维实体模型的流程。
3.三维实体绘制
由于3DS的DXF文件中对于三维实体的描述是采用三角
形面片逼近的方法,而在OpenGL函数库中,提供了绘制三角形
面片的方法,所以为三维实体的绘制提供了方便。以下提供
了绘制三角形面片的方法:
glBegin(TRANGLES)//定义三角形绘制开始
glVertexf((GLfloat)x1,(GLfloat)y1,(GLfloat)z1)//第一个顶点
glVertexf((GLfloat)x2,(GLfloat)y2,(GLfloat)z2)//第二个顶点
glVertexf((GLfloat)x3,(GLfloat)y3,(GLfloat)z3)//第三个顶点
glEnd()//绘制结束
为了提高三维实时动画的显示速度,我们利用了
OpenGL库中的显示列表(DisplayList)的功能,将三维场景中的实
体分别定义为单独的显示列表,预先生成三维实体。在图形
显示时,只需调用所需的显示列表即可显示相应的三维实
体,而不需要重新计算实体在场景中的坐标,避免了大量的
浮点运算。在调用显示列表前所作的旋转、平移、光照、材
质的设定都将影响显示列表中的三维实体的显示效果。具
体实现算法如下:
for(ObjectNo=0ObjectNo<实体个数ObjectNo++)
{
glNewList(ObjectNo,GL_COMPILE)//创建第ObjectNo个实体的显示列表
for(Fac
云服务器不支持opengl是显卡不支持模拟器。电脑显卡的驱动不存在或者太旧会出现不支持opengl。1、下载驱动精灵检测安装显卡驱动。
2、运行驱动精灵,点击一键体检安装,更新显卡驱动。
2、装的万能驱动,显卡驱动更新下,重启电脑再安装。
3、更新显卡驱动后,出现电脑屏幕绿屏、花屏等显示不正常,回滚显卡驱动。
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