OpenGL核心函数库详解：几何、变换与材质

"OpenGL系列函数库" OpenGL是一个用于渲染2D和3D图形的应用程序编程接口(API)，它允许程序员在各种操作系统和硬件上创建复杂的图形。这个库由一系列的函数组成，每个函数都有特定的任务，从基本的几何图元绘制到复杂的纹理映射和光照效果。 1. **函数命名规则** OpenGL的函数命名遵循一定的规则，通常以`gl`开头，后面跟着根命令，然后可能有参数数量和类型的标识。比如`glVertex3fv()`表明这是属于`gl`库的一个函数，接收一个指向三个浮点数的指针作为参数。其他库如`glu`（OpenGL实用库）和`glut`（OpenGL实用工具库）也有类似的命名约定。 2. **GL（OpenGL核心库）** 核心库包含115个基础函数，它们是OpenGL的核心功能。这些函数涵盖了图形的基本操作，包括： - **几何图元绘制**：如`glBegin()`和`glEnd()`用于定义图元的开始和结束，`glNormal*()`和`glVertex*()`定义顶点和法向量。 - **矩阵操作**：`glPushMatrix()`和`glPopMatrix()`用于管理矩阵栈，`glLoadMatrix()`和`glMultMatrix()`进行矩阵的加载和乘法，`glMatrixMode()`选择当前矩阵，`glLoadIdentity()`设置单位矩阵。 - **几何变换**：`glTranslate*()`、`glRotate*()`和`glScale*()`执行平移、旋转和缩放操作。 - **投影变换**：`glOrtho()`、`glFrustum()`定义投影矩阵，`glViewport()`设置视口。 3. **颜色、光照和材质** - **颜色设置**：`glColor*()`和`glIndex*()`用于设定颜色模式。 - **光照效果**：`glLight*()`和`glLightModel*()`控制光源属性和全局光照模型。 - **材质效果**：`glMaterial()`设置物体表面的材质特性。 4. **显示列表** 显示列表是预先编译的OpenGL命令序列，用于提高性能。`glNewList()`, `glEndList()`, `glGenLists()`, `glCallList()` 和 `glDeleteLists()` 分别用于创建、结束、生成、调用和删除显示列表。 5. **纹理映射** - **纹理函数**：`glTexImage1D()`, `glTexImage2D()` 用于加载一维和二维纹理数据。 - **纹理参数**：`glTexParameter*()` 设置纹理的属性。 - **纹理环境**：`glTexEnv*()` 控制纹理与像素颜色的混合方式。 - **纹理坐标**：与纹理相关的函数调整纹理坐标系。 6. **其他扩展库** OpenGL还包括其他库，如`glu`提供了更多高级图形功能，如曲面建模，`glut`提供了一个简单的窗口系统和交互输入，而`wgl`、`glx`和`agl`则分别对应Windows、X Window System和Apple平台的窗口系统接口。 OpenGL函数库是一套强大的工具，为开发者提供了丰富的功能，用于创建高质量的图形应用程序。理解并熟练掌握这些函数是图形编程中的关键步骤。