C++ OpenGL入门：基础图形绘制与程序设计

GL基础是计算机图形学入门的关键，特别是在C/C++环境中利用OpenGL进行图形渲染。OpenGL是一个跨平台的开源标准，它允许开发者在各种硬件上创建高质量的2D和3D图形。本文档主要介绍了如何通过简单的GLUT库（OpenGL Utility Toolkit）接口来实现基本的图形显示。 首先，头文件`#include<GL/glut.h>`导入了GLUT的基本库，它是OpenGL编程的一个辅助工具，提供了窗口管理和事件处理等功能。在`myDisplay`函数中，我们看到了核心的图形绘制部分： 1. `glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)`：此行调用`glClear`函数，清除屏幕上的颜色缓冲区，为新的图形绘制提供一个空白背景。`GL_COLOR_BUFFER_BIT`是一个标志，指示清除颜色分量。 2. `glRectf(-0.5f,-0.5f,0.5f,0.5f)`：通过`glRectf`函数，我们在窗口坐标系中绘制一个矩形，其左下角坐标为(-0.5f, -0.5f)，右上角坐标为(0.5f, 0.5f)。这展示了基本的2D几何变换。 3. `glFlush()`：这是一个同步操作，强制将未完成的OpenGL命令立即发送到硬件执行，确保图形的即时更新。 `main`函数是程序的入口点，其中的GLUT初始化步骤如下： 1. `glutInit(&argc, argv)`：初始化GLUT，传入命令行参数。 2. `glutInitDisplayMode(GLUT_RGB|GLUT_SINGLE)`：设置窗口显示模式，包括RGB颜色支持和单缓冲。 3. `glutInitWindowPosition(100,100)` 和 `glutInitWindowSize(400,400)`：指定窗口的位置和大小。 4. `glutCreateWindow("OpenGL")`：创建一个名为"OpenGL"的窗口。 5. `glutDisplayFunc(&myDisplay)`：设置窗口的显示回调函数，当窗口需要重绘时会调用。 6. `glutMainLoop()`：进入主循环，等待用户交互并响应事件。 `myDisplay`函数被注册为回调，意味着每次窗口需要更新时都会调用这个函数，显示当前的图形。这个例子非常基础，但展示了OpenGL编程的基本流程：设置环境、定义图形操作和触发渲染。对于更复杂的图形和动画，可能还需要处理更丰富的光照、纹理、变换等概念，并且可以利用GLUT提供的其他功能如键盘和鼠标输入处理。 GL基础是理解计算机图形学的基石，通过GLUT和OpenGL API，程序员可以实现从最简单的几何形状到复杂的3D场景的渲染。学习这些基础知识后，开发者能够进一步探索高级特性，如管线模型、着色器、多线程渲染等，为游戏开发、虚拟现实、科学可视化等领域提供强大的工具。