Windows下OpenGL基础实验:安装与图形绘制入门

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本篇实验报告主要关注计算机图形学在Windows平台上OpenGL编程的应用。实验的目标是通过实际操作,让学生掌握在Windows环境下设计和实现绘图程序的基本思路,为后续的图形学实习打下基础。以下是关键知识点的详细阐述: 1. **实习目的和意义** - 该实习旨在帮助学生理解如何在Windows环境中利用OpenGL进行图形编程,不仅锻炼了编程技能,也加深了对图形学原理的理解,为今后可能的图形相关项目开发做好技术准备。 2. **实习内容与要求** - 学生需学习如何安装和配置OpenGL库函数,这是图形编程的基础,包括正确链接GLUT库,它提供了一套简化窗口管理和图形绘制的工具。 - 理解OpenGL的工作流程,即从定义几何元素(如顶点)到将像素数据写入帧缓冲区的过程,这对于构建三维场景至关重要。 - 掌握OpenGL的基本结构和库,包括了解其核心概念如顶点数组对象(VAO)、顶点缓冲对象(VBO)等,以及着色器(shaders)和渲染管线的概念。 - 最终目标是创建一个完整的、简单的OpenGL程序,这将涉及从设置窗口到绘制几何形状的全过程。 3. **实习过程中的具体步骤** - **安装配置GLUT库**:学生需要从指定的资源下载glut.zip文件,然后将glut.h头文件和相关的库文件(如glut32.lib和glut32.dll)分别复制到正确的目录,确保编译环境能够识别和链接这些库。 4. **实例应用**: - 学生被引导进行图元模板测试,如使用GL_LINES绘制线条,以及GL_LINE_LOOP创建封闭折线。在这个过程中,他们将学习如何设置颜色、调用begin和end函数来定义图形,并使用顶点坐标来构建几何图形。 这个计算机图形学实验着重于实践性,通过安装配置库函数,理解OpenGL的工作原理,以及编写简单的OpenGL程序,让学生亲身体验图形编程的各个环节,培养他们的动手能力和问题解决能力。
2010-05-09 上传
首先感谢各位的下载,这个文档是我自己整理的,由于函数太多,没办法一一详细的添加用法的中文翻译,还望大家见谅,里面写明了是中文分类。 如哪位朋友有中文的用法介绍可以提供给我,让你我一起完善这个中文的翻译工作! 有些朋友说给我骗了,你要知道整理这个文档我花了大量时间。已经非常的不容易了,我找了好多CHM文档都没有一个是我自己想要的。非常痛苦弄出来的!希望大家多多支持!! 中文分类 OpenGL 库函数汇总 ================================= 目前OpenGL的函数主要包含在3个库中 1.GL 函数库 2.GLU 函数库 3.GLUT 函数库 1.GL 库函数 =================================== 颜色编辑 ------------------- glShadeModel 选择平面明暗模式或光滑明暗模式 void glShadeModel(GLenum mode) 参数:mode 指定表示明暗模式的符号值,可选 GL_FLAT 和 GL_SMOOTH ,缺省值为 GL_SMOOTH glColor 设置当前颜色 这是一个家族性质的函数集合,并没有glColor()这个函数。其包含的函数如下: void glColor3b(GLbyte red , GLbyte green , GLbyte blue) void glColor3d(GLdouble red , GLdouble green , GLdouble blue) void glColor3f(GLfloat red , GLfloat green , GLfloat blue) void glColor3i(GLint red , GLint green , GLint blue) void glColor3s(GLshort red , GLshort green , GLshort blue) void glColor3ub(GLubyte red , GLubyte green , GLubyte blue) void glColor3ui(GLuint red , GLuint green , GLuint blue) void glColor3us(GLushort red , GLushort green , GLushort blue) void glColor4b(GLbyte red , GLbyte green , GLbyte blue , GLbyte alpha) void glColor4d(GLdouble red , GLdouble green , GLdouble blue , GLdouble alpha) void glColor4f(GLfloat red , GLfloat green , GLfloat blue , GLfloat alpha) void glColor4i(GLint red , GLint green , GLint blue , GLint alpha) void glColor4s(GLshort red , GLshort green , GLshort blue , GLshort alpha) void glColor4ub(GLubyte red , GLubyte green , GLubyte blue , GLubyte alpha) void glColor4ui(GLuint red , GLuint green , GLuint blue , GLuint alpha) void glColor4us(GLushort red , GLushort green , GLushort blue , GLbyte alpha) 参数:red , green , blue 指定当前新的红、绿、蓝的颜色值 alpha 透明度,指明当前新的 alpha 颜色值 ,只有在 glColor4 函数中带4个变量时才会指定此参数。 此外还包括: void glColor3bv(const GLbyte * v) void glColor3dv(const GLdoble * v) void glColor3fv(const GLfloat * v) void glColor3iv(const GLint * v) void glColor3sv(const GLshort * v) void glColor3ubv(const GLubyte * v) void glColor3uiv(const GLuint * v) void glColor3usv(const GLushort * v) void glColor4bv(const GLbyte * v) void glColor4dv(const GLdoble * v) void glColor4fv(const GLfloat * v) void glColor4iv(const GLint * v) void glColor4sv(const GLshort * v) void glColor4ubv(const GLubyte * v) void glColor4uiv(const GLuint * v) void glColor4usv(const GLushort * v) 参数:v 指定一个值向包含红、绿、蓝和 alpha 值的数组指针。 glColorPointer 定义颜色数组 void glColorPointer(GLint size , GLenum type , GLsizei stride , GLsizei count , const GLvoid * pointer) 参数:size 每个颜色的分量数目 ,该值必须是3或4 type 在颜色数组中每个颜色分量的数据类型,可选的数据类型为: GL_BYTE GL_UNSIGNED_BYTE GL_SHORT GL_UNSIGNED_SHORT GL_INT GL_UNSIGNED_INT GL_FLOAT GL_UNSIGNED_FLOAT stride 相邻两个颜色的字节偏移量。当stride为零时 ,颜色值在数组中是一个接一个排列的。 count 静态颜色的数目 ,从第一个颜色开始计数。 pointer 指向颜色数组中第一个颜色元素中第一个分量的指针。 glIndex 设置当前颜色索引 void glIndexd(GLdouble c) void glIndexf(GLfloat c) void glIndexi(GLint c) void glIndexs(GLshort c) 参数: c 新的当前颜色索引值 void glIndexdv(GLdouble * c) void glIndexfv(GLfloat * c) void glIndexiv(GLint * c) void glIndexsv(GLshort * c) 参数: c 指向一个由单个元素组成的数组指针 ,该数组中包含新的当前颜色索引值。 glIndexPointer 定义颜色索引数组 void glIndexPointer(GLenum type ,GLsizei stride ,GLsizei count ,const GLvoid *pointer) 参数:type 数组中每个颜色索引的数据类型 ,可以选择的符号常数为:GL_SHORT GL_INT GL_FLOAT GL_DOUBLE stride 相邻的两个颜色索引的字节偏移量。当stride为零时 ,颜色索引值在数组中是一个接一个排列的。 count 颜色索引的数目,从第一个颜色开始计数 ,它们是静态的。 pointer 指向颜色数组中第一个颜色索引的指针。 glColorTableEXT 为目标调色板纹理指定调色板的格式和大小 void glColorTableEXT(GLenum target ,GLenum internalFormat ,GLsizei width ,GLenum format ,GLenum type ,const GLvoid *data) 参数:target 需要更改调色板的目标纹理 ,必须为 TEXTURE_1D TEXTURE_2D PROXY_TEXTURE_1D PROXY_TEXTURE_2D intenalFormat (等待编辑) width 调色板的大小 ,对于某些 n ,必须满足 2n>=1 . format (等待编辑) type data的数据类型 ,可选以下符号常量: GL_UNSIGNED_BYTE GL_BYTE GL_UNSIGNED_SHORT GL_SHORT GL_UNSIGNED_INT GL_INT GL_UNSIGNED_FLOAT GL_FLOAT data 指向调色板纹理数据的指针。对于调色板项目 ,数据作为一维纹理调色板项目中的单个像素进行处理。 glColorSubTableEXT 指定需要替代的目标纹理调色板的一部分 void glColorSubTableEXT(GLenum target ,GLsizei start ,GLsizei count ,GLenum format ,GLenum type ,const GLvoid * data) 参数:target 需要更改调色板的目标纹理 ,必须为 TEXTURE_1D TEXTURE_2D PROXY_TEXTURE_1D PROXY_TEXTURE_2D start 被改变的调色板的起始调色板索引项目。 count 被改变的调色板中从 start 开始的调色板索引项目的数目。count参数确定了被改变的调色板中调色板索引项目的范围。 format (等待编辑) type data的数据类型 ,可选以下符号常量: GL_UNSIGNED_BYTE GL_BYTE GL_UNSIGNED_SHORT GL_SHORT GL_UNSIGNED_INT GL_INT GL_UNSIGNED_FLOAT GL_FLOAT data 指向调色板纹理数据的指针。对于调色板项目 ,数据作为一维纹理调色板项目中的单个像素进行处理。 绘制几何图形 ----------------------------- glVertex glVertexPointer glArrayElement glBegin , glEnd glEdgeFlag , glEdgeFlagv glPointSize glLineWidth glLineStipple glPolygonMode glFrontFace glPolygonStipple glDrawElements glRect 坐标转换 ----------------------------- glTranslate glRotate glScale glViewPoint glFrustum glOrtho glClipPlane 堆栈操作 ------------------------------ glLoadMatrix glMultMatrix glMatrixMode glPushMatrix , glPopMatrix glPushAttrib , glPopAttrib glPushName , glPopName glInitName glLoadName 1.GL 函数库(续) =============================== 显示列表 ----------------------------- glNewList , glEndList glCallList glCallLists glGenLists glDeleteLists glIsList 使用光照和材质 ----------------------------- glNormal glNormalPointer glLight glLightModel glMaterial glColorMaterial 像素操作 ------------------------------ glRasterPos glBitmap glReadPixels glDrawPixels glCopyPixels glCopyTexImage1D glCopyTexImage2D glCopyTexSubImage1D glCopyTexSubImage2D glPixelZoom glPixelStore glPixelTransfer glPixelMap 纹理映射 ----------------------------- glTexImage1D glTexImage2D glTexParameter glTexSubImage1D glTexSubImage2D glTexEnv glTexCoord glTexGen glTexCoordPointer glDeleteTextures 特效操作 ---------------------------- glBlendFunc glHint glFog 1.GL 库函数(续2) ============================= 帧缓存操作 ----------------------------- glClear glClearAccum glClearColor glClearDepth glClearIndex glClearStencil glDrawBuffer glIndexMask glColorMask glDepthMask glStencilMask glAlphaFunc glStencilFunc glStencilOp glDepthFunc glDepthRange glLogicOp glAccum 曲线或曲面绘制 ------------------------------ glEvalCoord glMap1 glMap2 glMapGrid glEvalMesh glEvalPoint 查询函数 ----------------------------- glGet glGetClipPlane glGetColorTableEXT glGetColorTableParameterfvEXT , glGetColorTableParameterivEXT glGetError glGetLight glGetMap glGetMaterial glGetPixelMap glGetPointerv glGetPolygonStipple glGetString glGetTexEnv glGetTexImage glGetTexLevelParameter glGetTexParameter 2.GLU 库函数 ============================ 绘制 NURBS 曲线和曲面 ------------------------------ gluNewNurbsRenderer gluNurbsProperty gluNurbsCallback gluBeginCurve , gluEndCurve gluNurbsCurve gluDeleteNurbsRenderer gluBeginSurface , gluEndSurface gluNurbsSurface gluBeginTrim , gluEndTrim gluPwlCurve gluBeginPolygon , gluEndPolygon gluPickMatrix 绘制二次几何物体 --------------------------------- gluNewQuadric gluQuadricDrawStyle gluQuadricNormals gluQuadricOrientation gluCylinder gluSphere gluDisk gluPartialDisk gluDeleteQuadric gluQuadricTexture gluQuadricCallback 网格化 ------------------------------ gluNewTess gluTessVertex gluTessCallback gluTessBeginPolygon , gluTessEndPolygon gluTessBeginContour , gluTessBeginContour gluTessProperty gluNextContour gluTessNormal gluDeleteTess 坐标转换 ------------------------------ gluOrtho2D gluPerspective gluLookAt gluProject gluUnProject 多重映射 ------------------------------ gluBuild1DMipmaps gluBuild2DMipmaps gluScaleImage 查询函数 ----------------------------- gluErrorString gluGetNurbsProperty gluGetString gluGetTessProperty 3.GLUT 库函数 ============================= 初始化和启动事件处理 ------------------------- glutInit glutInitWindowPosition glutInitWindowSize glutInitDisplayMode glutMainLoop 窗口管理 ------------------------- glutCreateWindow glutCreateSubWindow glutHideWindow glutShowWindow glutSetWindowTitle glutPostRedisplay glutSwapBuffers glutFullScreen glutPositionWindow glutReshapeWindow glutSetWindow glutGetWindow glutPopWindow glutPushWindow glutDestroyWindow glutIconifyWindow glutSetCursor 重叠层管理 ------------------------- glutEstablishOverlay glutUseLayer glutRemoveOverlay glutPostOverlayRedisplay glutShowOverlay glutHideOverlay 菜单管理 ------------------------- glutCreateMenu glutAddMenuEntry glutAddSubMenu glutAttachMenu glutGetMenu glutSetMenu glutDestroyMenu glutChangeToMenuEntry glutChangeToSubMenu glutRemoveMenuItem glutDetachMenu 3.GLUT 库函数(续) =============================== 注册回调函数 ------------------------------- glutDisplayFunc glutReshapeFunc glutMouseFunc glutMotionFunc glutIdleFunc glutVisibilityFunc glutKeyboardFunc glutSpecialFunc glutOverlayDisplayFunc glutPassiveMotionFunc glutEntryFunc glutSpaceballMotionFunc glutSpaceballRotateFunc glutSpaceballButtonFunc glutButtonBoxFunc glutDialsFunc glutTableMotionFunc glutTableButtonFunc glutMenuStatusFunc glutTimerFunc 颜色索引映射表管理 ------------------------------- glutSetColor glutGetColor glutCopyColormap 状态检索 ------------------------------- glutGet glutLayerGet glutDeviceGet glutGetModifiers glutExtensionSupported 字体绘制 ------------------------------- glutBitmapCharacter glutBitmapWidth glutStrokeCharacter glutStrokeWidth 几何图形绘制 ------------------------------- glutSolidSphere , glutWireSphere glutSolidCube , glutWireCube glutSolidCone , glutWireCone glutSolidTorus , glutWireTorus glutSolidDodecahedron , glutWireDodecahedron glutSolidOctahedron , glutWireOctahedron glutSolidTetrahedron , glutWireTetrahedron glutSolieIcosahedron , glutWireIcosahedron glutSolidTeapot , glutWireTeapot