OpenGL图形编程：层次模型的实现与绘制流程

"这篇文档主要介绍了OpenGL中层次模型的实现，包括显示列表的创建与执行，以及OpenGL的一些基本概念和功能。" OpenGL是一种广泛应用的跨平台图形编程接口，由SGI公司发展并由OpenGL Architecture Review Board (ARB)维护。它提供了丰富的功能，包括模型绘制、观察、颜色模式、光照应用、图像效果增强、位图和图像处理、纹理映射、实时动画以及交互技术。OpenGL的工作流程通常涉及图形硬件、操作系统、窗口系统、OpenGL库以及应用软件的交互。 在OpenGL中，层次模型的实现常常利用显示列表（Display Lists）来提高性能。显示列表允许程序员预先定义一系列图形操作，然后在后续渲染时以更高效的方式执行这些操作。创建显示列表的步骤如下： 1. 使用`glNewList()`函数开始定义一个新的显示列表，传入列表的ID和模式（通常是`GL_COMPILE`或`GL_COMPILE_AND_EXECUTE`）。例如： ```c glNewList(listID, GL_COMPILE); ``` 2. 在`glNewList()`和`endList()`之间的代码会被编译进列表，这部分可以包含各种OpenGL绘图命令，如绘制立方体： ```c glutSolidCube(2.0); ``` 3. 使用`glEndList()`结束列表的定义： ```c glEndList(); ``` 4. 当需要执行显示列表时，可以直接调用列表ID，或者通过`glListBase()`设定基地址，然后传入相对ID来执行： ```c glCallList(listID); ``` 除了显示列表，OpenGL还有其他核心库、实用程序库（GLU）、编程辅助库（AUX）、GLUT工具包和特定平台的库（如Windows的WGL）等。这些库提供了大量的函数，如`glColor3f()`，其命名规则通常以库前缀（如gl）开头，接着是根命令，然后可能有参数个数和类型的信息。 在绘制流程中，OpenGL使用了一条流水线模型，从命令和数据的输入开始，经过几何变换、光照计算、投影、光栅化，最终将结果存储在帧缓冲区中。值得注意的是，OpenGL使用了命令缓冲区，只有当缓冲区被清空时，命令才会被执行，这确保了高效的渲染过程。 OpenGL提供了一个强大的图形处理框架，允许开发者构建复杂的层次模型，并通过显示列表优化性能。了解并熟练掌握这些基本概念和函数对于开发高性能的图形应用至关重要。