OpenGL入门：从点、直线到多边形

"点直线和多边形-1000道 互联网java架构师面试题" OpenGL 是一种广泛应用的图形应用程序编程接口（API），它允许程序员创建复杂的3D图形和场景。在计算机图形学中，点、直线和多边形是基本的构建块，但在OpenGL中，它们有着特定的实现方式。 1. 点： 在数学中，点是无尺寸的，只代表位置。然而，在计算机图形学中，由于硬件和显示限制，点不能表现为真正的无穷小。在OpenGL中，点会被渲染为单个像素，尽管可以设置点的大小，但最小单位始终是一个像素。这意味着即使点的坐标非常接近，它们也可能落在同一个像素上，最终的颜色表现取决于OpenGL的渲染策略。通常，我们不需要深入研究这种细节，因为这是硬件和驱动程序优化的一部分。 2. 直线： 数学上的直线是无限长且没有宽度的，但在OpenGL中，直线被理解为具有有限长度和宽度的线段。默认情况下，OpenGL的直线会有一定的宽度，可以通过glLineWidth()函数来设定。此外，OpenGL中的直线并不是无限延伸的，而是由两个端点定义的线段。直线的渲染涉及到抗锯齿处理，以使线条边缘平滑，但这也增加了计算复杂性。 3. 多边形： 多边形是由多个线段连接形成的封闭区域。在OpenGL中，多边形必须是凸多边形，即所有内部点之间的连线都在多边形内部，这意味着它们不能是空心的。凸多边形的规定简化了渲染算法，确保了有效的填充规则。如果使用非凸多边形，结果可能是未定义的，可能会导致显示错误。为了避免这个问题，开发者通常使用三角形作为基本构造单元，因为每个三角形都是凸多边形，易于处理和组合。 在OpenGL编程中，GLUT（OpenGL Utility Toolkit）是一个常用的辅助库，它提供了一些基本的窗口管理和用户交互功能，让初学者更容易入门。在Windows环境下，使用Visual Studio 2005这样的集成开发环境（IDE）可以方便地配置和编译OpenGL程序，并通过安装GLUT库来简化开发流程。 OpenGL是一种强大且高度可移植的图形API，广泛应用于游戏开发、科学可视化等领域。其与C语言紧密集成，支持多种操作系统，并且得到了硬件厂商的广泛支持，保证了高性能的图形渲染。通过理解和掌握OpenGL，开发者能够创建出令人惊叹的3D图形应用。