OpenGL
opengl入门教程
opengl入门教程OpenGL入门教程OpenGL是一种跨平台的图形库,可用于创建各种类型的图形和视觉效果。
本教程将带你入门使用OpenGL,并介绍一些基本的概念和技术。
安装OpenGL首先,你需要安装OpenGL的开发环境。
具体安装方法将因操作系统而异,以下是一些常见操作系统的安装指南。
- Windows: 在Windows上,你可以使用MinGW或者MSYS2安装OpenGL。
- macOS: OpenGL在macOS上是默认安装的,你只需要确保你的系统版本满足OpenGL的要求。
- Linux: 在Linux上,你可以使用包管理器安装OpenGL的开发环境,如apt-get (Ubuntu)或yum (Fedora)。
创建一个OpenGL窗口在开始编写OpenGL应用程序之前,你需要创建一个OpenGL 窗口来显示你的图形。
以下是使用GLUT创建一个简单窗口的例子。
```c++#include <GL/glut.h>void display() {glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glBegin(GL_TRIANGLES);glVertex2f(-0.5, -0.5);glVertex2f(0.5, -0.5);glVertex2f(0.0, 0.5);glEnd();glFlush();}int main(int argc, char** argv) {glutInit(&argc, argv);glutCreateWindow("OpenGL Window");glutDisplayFunc(display);glutMainLoop();return 0;}```运行上述代码,你将看到一个简单的OpenGL窗口中显示了一个三角形。
绘制基本图形OpenGL提供了一组基本的绘图函数,可用于绘制各种类型的图形。
以下是一些常见的绘图函数:- `glBegin(GL_POINTS)`: 用于绘制点。
opengl使用手册 简书
OpenGL(Open Graphics Library)是一种用于渲染2D和3D图形的跨平台图形API。
OpenGL提供了一系列的函数,可以用来配置图形环境、绘制几何图形、处理纹理、执行变换等。
以下是一个简要的OpenGL使用手册的概述:1. 初始化OpenGL环境:-创建OpenGL上下文,配置窗口和视口,初始化OpenGL的各种参数。
2. 设置投影和视图矩阵:-使用OpenGL的矩阵操作函数,设置投影矩阵和视图矩阵,定义场景中物体的可见范围和视图。
3. 创建和加载着色器:-编写顶点着色器和片元着色器,将它们编译成着色器程序,并链接到OpenGL上下文。
4. 创建和绑定缓冲区对象:-创建顶点缓冲对象(VBO)和索引缓冲对象(IBO)来存储顶点数据和索引数据。
5. 定义顶点数据和绘制图形:-定义顶点数据,将数据传递到缓冲区对象中,使用OpenGL函数绘制图形。
6. 处理纹理:-加载纹理图像,创建纹理对象,将纹理数据传递到GPU,使用纹理进行图形渲染。
7. 执行变换:-使用OpenGL的矩阵操作函数,对物体进行平移、旋转、缩放等变换。
8. 设置光照和材质:-配置光源和材质属性,实现光照效果。
9. 深度测试和遮挡剔除:-启用深度测试和遮挡剔除,以处理物体的深度关系和遮挡关系。
10. 处理用户输入:-处理用户输入,例如键盘和鼠标事件,以交互式地改变场景。
11. 错误处理:-添加错误检查,确保OpenGL函数的调用没有错误,方便调试。
12. 清理和释放资源:-在程序结束时清理和释放分配的OpenGL资源,防止内存泄漏。
13. OpenGL扩展:-了解和使用OpenGL的扩展,以获取更先进的图形特性。
14. 学习资源:-利用OpenGL的学习资源,包括在线教程、书籍和社区,以深入了解图形编程。
请注意,上述步骤是一个简要的概述。
OpenGL是一个庞大而灵活的库,涵盖了广泛的图形编程概念。
深入学习OpenGL需要时间和实践。
opengl概述
{
AfxMessageBox("no matched pixelformat!");
return FALSE;
}
//设置指定象素格式
if (::SetPixelFormat(m_pDC->GetSafeHdc(),pixelformat,&pfd)==FALSE)
那么在Windows操作平台下,如果使用OpenGL图形库函数来开发应用程序呢?我们知道,使用GDI(图形设备接口)开发应用程序时,首先需要获得一个Device Context(设备描述表,简称DC),然后才能在这个DC下完成绘图工作,这一过程就类似于现实生活中纸和笔的关系,DC就是纸,而象刷子、画笔这样的GDI对象就是笔。从Windows内部运行机制来分析,DC应该理解为状态保持器,就是它可以而且必须保存当前系统的状态,这些状态包括:当前的画笔、刷子等GDI的具体类型(颜色、粗细等),当前的调色板类型以及系统的其他信息。当用户开始在DC上进行绘制工作时,系统就会先查看DC中相应的当前状态值,然后利用这些状态值进行图形绘制,如果用户希望改变当前状态值,那么可以通过SelectObject这样的Win32函数来将指定的状态或者对象选入DC即可。
三、例程分析
3D游戏里面经常会出现地形这一三维实体,下面的例程就是在一个单文档应用程序下实现3D地形的显示。大概思路是建立OpenGL的程序框架,然后初始化地形数据,在此框架上绘制3D地形,由于为了介绍框架,所以程序中涉及到地形数据的初始化和绘制部分都比较简单,详见本文的源代码部分。另外这里也没有涉及到纹理映射、材质等高级内容,但是实际编程中,为了使3D图形更生动,往往要应用这些技术。
opengl实验报告
opengl实验报告OpenGL实验报告引言:OpenGL(Open Graphics Library)是一种跨平台的图形编程接口,被广泛应用于计算机图形学、游戏开发和科学可视化等领域。
本实验报告将介绍我对OpenGL的实验研究和学习成果。
一、实验目的本次实验的主要目的是掌握OpenGL的基本概念和使用方法,了解图形渲染的原理和过程,以及学习如何在OpenGL中创建和操作图形对象。
二、实验环境本次实验使用的是OpenGL的最新版本,并在Windows操作系统下进行开发。
使用的开发工具是Visual Studio和OpenGL的开发库。
三、实验过程1. 熟悉OpenGL的基本概念在开始实验之前,我先学习了OpenGL的基本概念,包括OpenGL的坐标系统、图形渲染管线、着色器等。
了解这些概念对于后续的实验非常重要。
2. 创建窗口和上下文在OpenGL中,我们需要先创建一个窗口和一个OpenGL上下文,以便进行图形渲染。
通过调用相关的OpenGL函数,我成功创建了一个窗口,并初始化了OpenGL的上下文。
3. 绘制基本图形接下来,我开始尝试绘制一些基本的图形,比如点、线和三角形。
通过设置顶点坐标和颜色,我成功绘制出了这些基本图形,并在窗口中显示出来。
4. 添加纹理为了使图形更加逼真和丰富,我学习了如何在OpenGL中添加纹理。
通过加载图片并设置纹理坐标,我成功将纹理贴在了绘制的图形上,使其具有了更加真实的效果。
5. 光照和阴影效果为了增加图形的立体感和真实感,我学习了如何在OpenGL中添加光照和阴影效果。
通过设置光源的位置和属性,以及材质的属性,我成功实现了光照和阴影的效果,使图形看起来更加逼真。
6. 动画效果为了使图形具有动态效果,我学习了如何在OpenGL中实现简单的动画效果。
通过每帧更新顶点的位置和纹理坐标,我成功实现了图形的旋转和平移动画,使其具有了动态的效果。
四、实验结果和分析通过以上的实验过程,我成功掌握了OpenGL的基本概念和使用方法,并实现了一些基本的图形渲染效果。
OpenGL简介
OpenGL简介(),Open Graphics Library,开放图形库,是跨语⾔、跨平台的3D图形编程接⼝。
OpenGL使⽤客户端 - 服务器架构设计,应⽤程序为客户端,图形硬件设备为服务器。
客户端负责提交OpenGL命令,服务器执⾏这些命令并渲染出图像。
OpenGL是⼀个状态机,每个状态都有⼀个默认值。
开发者可以设置这些状态,然后让它们⼀直⽣效,直到再次修改它们。
例如:当前颜⾊就是⼀个状态变量,可以把其设置成红⾊,那么在此之后绘制的所有物体都会使⽤这种颜⾊,直到再次把当前颜⾊设置为其他颜⾊。
OpenGL的API可通过软件模拟实现,⾼效实现依赖于显⽰设备⼚商提供的硬件加速。
注:开源()是⼀个纯软件模拟实现的图形API,其代码兼容于OpenGL。
OpenGL规范⽬前由⾮盈利组织()的架构评审委员会(Architecture Review Board,ARB)维护。
ARB主要由操作系统⼚商(Apple Computer、Microsoft【2003.3已退出】等)、图形硬件⼚商(3Dlabs、SGI、NVIDIA、ATI Technologies、Intel等)、技术公司(Mozilla、Google等)和国际3D组织组成。
OpenGL是⼀个不断进化的API,在OpenGL1.2.1版本引⼊扩展(extension)的概念。
OpenGL新版本会定期由Khronos Group发布。
①增加新的扩展API(引⼊新函数和新常量)来增加新功能②放松或取消现有扩展API的限制来增强功能⼀个扩展由两部分组成:包含扩展函数原型的头⽂件和⼚商的设备驱动实现ARB扩展:标准扩展。
由架构评审委员ARB批准发布。
第⼀个ARB扩展是GL_ARB_multitexture(注:在OpenGL1.3中加⼊)。
所有ARB 扩展可从查询。
GL_ARB_multitexture扩展中新增了包含glActiveTextureARB、glClientActiveTextureARB、glMultiTexCoord*ARB函数,共34个。
[已读]OpenGL、OpenGL ES、OpenVG、GLX、EGL简介
OpenGL、OpenGL ES、OpenVG、GLX、EGL简介今天研究了一些和图形处理相关的技术,其中遇到了一些让人费解的缩写,晚上我抽空整理了如下,希望对大家有点帮助。
(1)OpenGL、OpenGL ES、OpenVG:OpenGL是行业领域中最为广泛接纳的2D/3D图形API, 其自诞生至今已催生了各种计算机平台及设备上的数千优秀应用程序。
OpenGL是独立于视窗操作系统或其它操作系统的,亦是网络透明的。
OpenGL帮助程序员实现在PC、工作站、超级计算机等硬件设备上的高性能、极具冲击力的高视觉表现力图形处理软件的开发。
OpenGL ES是免授权费的,跨平台的,功能完善的2D和3D图形应用程序接口API,它针对多种嵌入式系统专门设计。
它由精心定义的桌面OpenGL子集组成,创造了软件与图形加速间灵活强大的底层交互接口。
OpenGL ES包含浮点运算和定点运算系统描述以及EGL 针对便携设备的本地视窗系统规范。
OpenGL ES 1.X 面向功能固定的硬件所设计并提供加速支持、图形质量及性能标准。
OpenGL ES 2.X 则提供包括遮盖器技术在内的全可编程3D图形算法。
说白了,就是OpenGL的子集、可以应用于ES上。
OpenVG是针对诸如Flash和SVG的矢量图形算法库提供底层硬件加速界面的免授权费、跨平台应用程序接口API。
OpenVG现仍处于发展阶段,其初始目标主要面向需要高质量矢量图形算法加速技术的便携手持设备,用以在小屏幕设备上实现动人心弦的用户界面和文本显示效果,并支持硬件加速以在极低的处理器功率级别下实现流畅的交互性能。
(2)GLX、EGL:GLX是OpenGL Extension to the X Window System的缩写。
它作为x的扩展,是x协议和X server的一部分,已经包含在X server的代码中了。
GLX提供了x window system使用的OpenGL接口,允许通过x调用OpenGL库。
OpenGL介绍
glaux.h: OpenGL扩展库 glut.h: OpenGL实用工具包 #include <GL/gl.h>
#include <GL/glu.h>
#include <GL/glaux.h> #include <GL/glut.h>
此外,OpenGL还提供了反走样技术,能够实现深度暗示(Depth Cue)、运动模糊(Motion Blur)、雾化(Fog)等特殊效果。
6.1.3 OpenGL的绘制流程和原理
点数据 评价器 逐点操作 基元匹配 基片 操作
显示 列表
像素 数据 像素操作
光栅化
帧缓冲区
纹理存储器
OpenGL指令从左侧进入OpenGL,有两类数据,分别是由顶点描述的几何模 型和由像素描述的位图、影像等模型,其中后者经过像素操作后直接进入光栅 化。评价器(Evaluator)用于处理输入的模型数据,例如对顶点进行转换、光照, 并把图元剪切到视景体中,为下一步光栅化做好准备。显示列表(Display List) 用于存储一部分指令,留待合适时间以便于快速处理。光栅化将图元转化成二 维操作,并计算结果图像中每个点的颜色和深度等信息,产生一系列图像的帧 缓存描述值,其生成结果称为基片(Fragment)。基片操作主要的有帧缓存的更 新、测试、融合和屏蔽操作,以及基片之间的逻辑操作和抖动(Dithering)。
第6章 OpenGL
6.1 基本介绍
6.1.1 背景情况
OpenGL(Open Graphics Library,即开放性图形库)是以SGI的 GL三维图形库为基础制定的一个开放式三维图形标准。SGI在 1992年7月发布了1.0版。 OpenGL 规 范 由 ARB(OpenGL Architecture Review Board, OpenGL结构评审委员会)负责管理,目前加入OpenGL ARB的 成员有SGI、Microsoft、Intel、IBM、SUN、Compaq、HP等公 司,它们均采用了OpenGL图形标准,许多软件厂商以OpenGL 为基础开发自己的产品,硬件厂商提供对OpenGL的支持。由 于OpenGL的广泛应用,它已经成为一个工业标准。
基于OpenGL的三维建模与动画设计技术研究
基于OpenGL的三维建模与动画设计技术研究一、引言在当今数字化时代,三维建模与动画设计技术已经成为影视、游戏、虚拟现实等领域不可或缺的重要组成部分。
而OpenGL作为一种跨平台的图形库,被广泛运用于三维建模与动画设计中。
本文将探讨基于OpenGL的三维建模与动画设计技术,包括其原理、应用和未来发展趋势。
二、OpenGL概述OpenGL(Open Graphics Library)是一种用于渲染2D、3D矢量图形的跨平台图形库。
它提供了一系列的函数,可以用来绘制复杂的图形、场景和动画。
OpenGL具有开放源代码、跨平台、高性能等特点,因此被广泛应用于计算机图形学领域。
三、三维建模技术1. 网格建模网格建模是三维建模中最基本的技术之一,它通过顶点、边和面构成的网格结构来描述物体的外观和形状。
在OpenGL中,可以利用顶点缓冲对象(VBO)和索引缓冲对象(IBO)来高效地管理网格数据,实现复杂物体的建模。
2. 着色器编程着色器编程是OpenGL中非常重要的一部分,它可以控制光照、材质、纹理等效果,从而使得渲染出来的图像更加逼真和生动。
顶点着色器和片元着色器是着色器编程中常用的两种着色器类型,它们可以对顶点和像素进行灵活处理。
3. 纹理映射纹理映射是将二维图像映射到三维物体表面上的技术,可以使得物体表面呈现出各种细节和纹理。
在OpenGL中,通过纹理对象和纹理坐标来实现纹理映射,从而增强了三维场景的真实感和视觉效果。
四、三维动画设计技术1. 骨骼动画骨骼动画是一种基于骨骼系统进行变换和插值计算的动画技术,可以使得角色或物体呈现出生动的动作和表情。
在OpenGL中,可以通过骨骼动画算法和插值技术实现复杂的角色动画效果。
2. 关键帧动画关键帧动画是一种基于关键帧设置和插值计算的动画技术,通过在不同关键帧上设置物体的位置、旋转等属性,然后通过插值计算生成中间帧,从而实现流畅自然的动画效果。
在OpenGL中,可以通过关键帧插值算法实现各种复杂的动画效果。
显卡:什么是OpenGL
在OpenGL的基础上还有Open Inventor、Cosmo3D、Optimizer等多种高级图形库,适应不同应用。其中,Open Inventor应用最为广泛。该软件是基于OpenGL面向Байду номын сангаас象的工具包,提供创建交互式3D图形应用程序的对象和方法,提供了预定义的对象和用于交互的事件处理模块,创建和编辑3D场景的高级应用程序单元,有打印对象和用其它图形格式交换数据的能力。
目前,随着DirectX的不断发展和完善,OpenGL的优势逐渐丧失,至今虽然已有3Dlabs提倡开发的2.0版本面世,在其中加入了很多类似于DirectX中可编程单元的设计,但厂商的用户的认知程度并不高,未来的OpenGL发展前景迷茫。
OpenGL的发展一直处于一种较为迟缓的态势,每次版本的提高新增的技术很少,大多只是对其中部分做出修改和完善。1992年7月,SGI公司发布了OpenGL的1.0版本,随后又与微软公司共同开发了Windows NT版本的OpenGL,从而使一些原来必须在高档图形工作站上运行的大型3D图形处理软件也可以在微机上运用。1995年OpenGL的1.1版本面市,该版本比1.0的性能有许多提高,并加入了一些新的功能。其中包括改进打印机支持,在增强元文件中包含OpenGL的调用,顶点数组的新特性,提高顶点位置、法线、颜色、色彩指数、纹理坐标、多边形边缘标识的传输速度,引入了新的纹理特性等等。OpenGL 1.5又新增了“OpenGL Shading Language”,该语言是“OpenGL 2.0”的底核,用于着色对象、顶点着色以及片断着色技术的扩展功能。
OpenGL是个与.硬件无关的软件接口,可以在不同的平台如Windows 95、Windows NT、Unix、Linux、MacOS、OS/2之间进行移植。因此,支持OpenGL的软件具有很好的移植性,可以获得非常广泛的应用。由于OpenGL是3D图形的底层图形库,没有提供几何实体图元,不能直接用以描述场景。但是,通过一些转换程序,可以很方便地将AutoCAD、3DS等3D图形设计软件制作的DFX和3DS模型文件转换成OpenGL的顶点数组。
opengl使用手册 简书
opengl使用手册简书【实用版】目录一、OpenGL 简介二、OpenGL 函数库1.核心函数库2.矩阵操作、几何变换和投影变换函数3.扩展库 GLEW三、OpenGL 菜单的使用1.交互式输入设备的处理2.glut 命令与鼠标函数四、总结正文一、OpenGL 简介OpenGL(Open Graphics Library)是一个跨平台的图形编程接口,用于渲染 2D 和 3D 图形。
它被广泛应用于游戏开发、计算机辅助设计、虚拟现实等领域。
OpenGL 提供了丰富的函数库,可以实现各种复杂的图形效果。
二、OpenGL 函数库OpenGL 的函数库主要可以分为核心函数库和扩展库。
核心函数库包含了基本的绘图功能,如绘制几何图元、矩阵操作、几何变换和投影变换等。
扩展库 GLEW(GLEW Extension Wrangler Library)则提供了更多的高级功能,如阴影、纹理贴图等。
1.核心函数库核心函数库包含了许多常用的绘图函数,如:- glBegin():开始绘制- glEnd():结束绘制- glVertex():绘制一个顶点- glColor():设置颜色2.矩阵操作、几何变换和投影变换函数OpenGL 提供了丰富的矩阵操作、几何变换和投影变换函数,如:- glPushMatrix():矩阵入栈- glPopMatrix():矩阵出栈- glTranslate():几何变换(平移)- glRotate():几何变换(旋转)- glScale():几何变换(缩放)- gluPerspective():投影变换3.扩展库 GLEWGLEW 是一个方便的扩展库,可以方便地管理 OpenGL 扩展。
它提供了一系列的函数,如:- glewInit():初始化 GLEW- glewGetError():获取 GLEW 错误- glewCreateContext():创建 OpenGL 上下文- glewMakeCurrent():设置当前 OpenGL 上下文三、OpenGL 菜单的使用OpenGL 支持交互式输入设备,如鼠标和键盘。
opengl
或:
glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
glutInitWindowSize (500, 500); glutInitWindowPosition (100, 100); glutCreateWindow (“test OpenGL Windows”);
– 前缀 • gl, glu, glut, aux ——该函数属于哪个函数库 – 后缀 • 2,3,4 ——参数的维数 • b,s,l,f,d,ub,us,ui——参数的数据类型 • v ——以数组方式传递参数 – 函数名中的单词首写字母大写
OpenGL函数命名规范
例:
顶点定义函数 glVertex2d, glVertex2f, glVertex2i, glVertex2s, glVertex3d, glVertex3f, glVertex3i, glVertex3s, glVertex4d, glVertex4f, glVertex4i, glVertex4s, glVertex2dv, glVertex2fv, glVertex2iv, glVertex2sv,
far
OpenGL缺省摄像机位置与方向
Y
X Z
OpenGL程序的基本结构 4
• 构造几何物体对象并绘制
使用OpenGL的库函数构造几何物体对象的数学描述, 包括:点、线、面的位置和拓扑关系,几何变换, 光照处理等;
绘图前的准备工作•Fra bibliotek清除当前窗口的内容
- void glClearColor ( red , green , blue , alpha ); 给定当前屏幕的背景设置颜色,red , green , blue , alpha 为RGBA颜色值.
使用OpenGL实现2D和3D图形
使用OpenGL实现2D和3D图形
OpenGL是一种开放的、跨平台的3D图形编程接口,可以利
用其实现2D和3D图形效果。
它采用C语言语法,基于窗口
系统,其核心语句非常简单,强大的可扩展性,使得OpenGL
成为许多图形应用的最佳选择。
OpenGL提供几乎所有2D和
3D图形效果,如点、线、形状、贴图、细节、动画等。
若要使用OpenGL实现2D图形,首先需要设置和初始化OpenGL环境,然后调用OpenGL相关的函数定义和绘制2D
的场景图形,并设定颜色等信息进行渲染显示,最后对OpenGL环境进行清理。
实现3D图形的基本步骤和2D图形基本一致,但需要添加更
多的参数,如照相机位置、材质、光照、视角等。
此外,需要调用OpenGL上下文中定义的几何操作,并根据这些操作生成
3D模型数据,再将它们放入OpenGL环境中进行渲染和显示。
OpenGL提供了大量复杂的操作接口,可以方便快捷地实现
2D和3D图形,它使许多图形应用能够更加流畅,不论是PC
端还是移动端,都能够轻松实现精美的3D图形效果。
基于OpenGL的游戏开发技术研究与实践
基于OpenGL的游戏开发技术研究与实践OpenGL(Open Graphics Library)是一种跨平台的图形编程接口,广泛应用于游戏开发、虚拟现实、科学可视化等领域。
本文将探讨基于OpenGL的游戏开发技术,并结合实际案例进行深入研究与实践。
一、OpenGL简介OpenGL是一种用于渲染2D、3D矢量图形的开放标准图形库,由Silicon Graphics公司(SGI)开发。
它提供了一系列的函数,可以用来绘制复杂的三维场景,实现光照、阴影、纹理映射等效果。
由于其跨平台性和高性能特点,OpenGL被广泛应用于游戏开发领域。
二、OpenGL在游戏开发中的应用1. 游戏引擎许多知名的游戏引擎如Unity3D、Unreal Engine等都使用了OpenGL作为其图形渲染接口。
通过OpenGL,开发者可以实现各种复杂的渲染效果,包括实时阴影、抗锯齿、HDR渲染等,为游戏提供更加逼真的视觉体验。
2. 游戏开发工具除了游戏引擎,许多游戏开发工具也采用了OpenGL作为其图形渲染核心。
例如,Blender是一款知名的开源三维建模软件,它使用OpenGL来实现实时预览和渲染功能,帮助开发者快速创建游戏场景和角色模型。
3. 跨平台性由于OpenGL是跨平台的图形库,可以在Windows、Linux、macOS 等操作系统上运行,因此基于OpenGL开发的游戏具有良好的跨平台兼容性。
这使得开发者可以更轻松地将游戏移植到不同平台上,扩大游戏的受众范围。
三、基于OpenGL的游戏开发技术1. 着色器编程在OpenGL中,着色器是实现各种渲染效果的核心。
开发者可以使用GLSL(OpenGL Shading Language)编写顶点着色器和片元着色器,控制顶点和像素的处理过程。
通过编写高效的着色器代码,可以实现各种复杂的渲染效果。
2. 纹理映射纹理映射是游戏中常用的一种技术,可以给模型表面贴上各种贴图,增加真实感和细节感。
OpenGL简介资料
//主函数
int main(int argc, char* argv[])
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH); //设置显示模式(颜色、缓冲区等)
glutCreateWindow(“A Simple Example”); //创建窗口
OpenGL功能(五)
纹理映射(Texture Mapping) 利用OpenGL纹理映射功能可以十分逼真地表 达物体表面细节。
OpenGL功能(六)
位图显示和图象增强 图象功能除了基本的拷贝和像素读写外,还提 供融合(Blending)、反走样(Antialiasing) 和雾(fog)的特殊图象效果处理。以上三条 可使被仿真物更具真实感,增强图形显示的效 果。
用OpenGL编写程序的基本模板
模板演示
基本操作(视口变换)
Void glViewport(GLint x,GLint y,GLsizei width,GLsizei height); 在窗口中指定一个用于显示图像的像素矩形。 参数(x,y)是视口左下角的坐标,而参数 width和height为视口的大小。默认情况下, 视口的初始值为(0,0,winWidth,winHeight),其 中winWidth和winHeight是窗口的大小。
将影响投影矩阵而不是模型视点矩阵,同时消除以前 的投影变换。每个投影变换函数都完整的描述了一种特 定的变换,因此通常不混合使用两种投影变换
(一)透视投影
void gluPerspective(GLdouble fovy,GLdouble aspect,GLdouble near,GLdouble far); 参数fovy是在yz平面内的视野角度,其取值范围为[0.0, 180.0];参数aspect是视景体顶面的宽高比(w/h);参数 near和far是视点和两个裁减面之间的距离,必须大于0。
opengl教程
opengl教程OpenGL是一种图形编程接口,常用于计算机图形学和游戏开发。
本文将介绍OpenGL的基本概念、功能和使用方法。
首先,OpenGL是一种跨平台的图形编程接口,可以在不同操作系统和硬件上运行。
它是一个开放标准,由Khronos Group维护和发展,因此可以在各种平台上使用,如Windows、MacOS、Linux等。
OpenGL的核心是图形渲染管线。
图形渲染管线是指一系列的图形处理阶段,用于将3D图形数据转化为2D图像。
这些阶段包括几何处理、光栅化、片元处理等。
每个阶段都包含了一些特定的操作和功能,通过这些操作和功能,我们可以实现各种不同的图形效果和渲染技术。
在使用OpenGL之前,需要初始化OpenGL的上下文,并创建一个OpenGL窗口。
通过OpenGL的API(Application Programming Interface),我们可以控制各个渲染阶段的操作和参数。
例如,我们可以设置物体的位置、颜色、纹理等属性,还可以控制光照、深度测试等渲染参数。
OpenGL还提供了一些基本的几何图形绘制函数,如绘制点、线段、三角形等。
通过这些函数,我们可以绘制各种基本的几何图形。
此外,OpenGL还支持纹理映射、着色器编程等高级渲染技术,可以实现更加复杂的视觉效果。
在OpenGL中,最常用的是顶点数组和顶点缓冲对象。
顶点数组用于存储顶点的位置、颜色、纹理坐标等属性,而顶点缓冲对象用于管理顶点数组的内存。
通过顶点数组和顶点缓冲对象,我们可以高效地传输大量的顶点数据到显存,并在图形渲染管线中使用。
除了基本的图形绘制,OpenGL还支持一些高级的渲染技术,如光照、阴影、深度测试等。
这些技术可以让我们实现更加逼真和真实感的图形效果。
例如,通过光照技术,我们可以模拟不同光源的光照效果,使物体看起来更加立体和有质感。
而深度测试可以确保正确的渲染顺序,使得物体之间的遮挡关系得到正确的呈现。
总结一下,OpenGL是一种功能丰富且强大的图形编程接口。
opengl用法
opengl用法OpenGL(Open Graphics Library)是一种用于图形渲染的跨平台编程接口,它提供了一组函数和命令,用于创建和操作2D、3D图形。
OpenGL被广泛应用于计算机图形学、游戏开发、虚拟现实和科学可视化等领域,具有强大的图形处理能力和灵活性。
一、OpenGL的基本概念OpenGL使用一种状态机的方式来管理和调用图形渲染的函数。
在开始使用OpenGL之前,我们需要了解一些基本概念和术语。
1. 坐标系:OpenGL使用右手坐标系,其中x轴向右延伸,y轴向上延伸,z轴指向观察者。
2. 顶点:顶点是构成图形的基本元素,它们包含位置、颜色和纹理坐标等信息。
3. 三角形:OpenGL最基本的图形是三角形。
通过连接三个顶点,可以构成一个平面上的三角形。
4. 缓冲区对象:OpenGL使用缓冲区来存储顶点数据、纹理数据等。
通过绑定缓冲区对象,我们可以将数据发送到显卡中进行处理。
5. 着色器(Shader):着色器是OpenGL中用于将顶点数据转换为屏幕上可见像素的程序。
二、OpenGL的基本用法下面我们将介绍一些常用的OpenGL函数,以帮助你了解如何使用OpenGL进行图形渲染。
1. 初始化OpenGL环境在开始渲染之前,我们首先需要初始化OpenGL环境。
通过调用glutInit函数和glutCreateWindow函数,可以创建一个OpenGL窗口。
2. 设置视口设置视口是指确定OpenGL窗口中要渲染的区域。
通过调用glViewport函数,我们可以指定视口的位置、宽度和高度。
3. 设置投影矩阵投影矩阵用于将三维坐标转换为二维坐标。
通过调用glMatrixMode和glOrtho函数,我们可以设置投影矩阵的类型和具体数值。
4. 绘制图形在设置好渲染环境后,我们可以开始绘制图形。
通过调用glBegin和glEnd函数,我们可以定义一个形状(如三角形或四边形)并填充颜色、添加纹理等。
opengl面试基础知识
OpenGL面试基础知识导语本文将介绍OpenGL面试中的基础知识,帮助读者了解OpenGL的基本概念和常见问题。
通过学习本文,读者将能够更好地准备OpenGL相关的面试,并提高成功的机会。
什么是OpenGL?OpenGL(Open Graphics Library)是一种跨平台的图形编程接口,用于渲染2D和3D图形。
它提供了一系列的函数,允许开发人员通过编写代码来控制计算机的图形硬件,实现各种图形效果。
OpenGL的主要特点•跨平台:OpenGL可以在不同的操作系统(如Windows、Linux、MacOS等)上运行,使得开发人员可以轻松地编写可移植的图形应用程序。
•高性能:OpenGL通过直接与硬件交互,充分利用计算机的图形加速器,实现高效的图形渲染。
•灵活性:OpenGL提供了丰富的函数库和可配置选项,使得开发人员可以根据自己的需求定制和优化图形渲染过程。
•开放性:OpenGL是一个开放标准,由Khronos Group维护和推进,任何人都可以参与其开发和改进。
OpenGL的基本概念以下是一些OpenGL中的基本概念,了解这些概念对于理解OpenGL的工作原理和使用方法非常重要。
顶点(Vertex)顶点是OpenGL中最基本的图形元素,它定义了图形中的一个点的位置和属性。
在OpenGL中,我们可以通过定义一系列顶点的坐标和属性,来描述一个图形的形状、颜色等特征。
顶点缓冲对象(Vertex Buffer Object)顶点缓冲对象是OpenGL中用于存储顶点数据的对象。
通过将顶点数据存储在顶点缓冲对象中,我们可以在渲染过程中高效地传输和使用这些数据,提高渲染性能。
着色器(Shader)着色器是一种在GPU上执行的程序,用于控制顶点和片段(像素)的绘制过程。
在OpenGL中,我们可以编写顶点着色器和片段着色器来定义顶点和片段的处理逻辑,实现各种图形效果。
纹理(Texture)纹理是一种图像数据,用于给图形表面添加细节和颜色。
opengl的算法分类
OpenGL的算法分类一、概述OpenGL(Open Graphics Library)是一个跨平台的图形编程接口,用于渲染2D和3D图形。
它提供了一系列的函数和工具,帮助开发者创建各种图形效果。
在OpenGL中,算法是关键的组成部分,它们被用于处理和渲染图形数据。
本文将对OpenGL中的算法进行分类和探讨。
二、OpenGL的算法分类在OpenGL中,算法可以根据其功能和用途进行分类。
下面将介绍几种常见的OpenGL算法分类。
2.1 顶点处理算法顶点处理算法是OpenGL中最基本的算法之一。
它负责对输入的顶点数据进行处理和变换,以生成最终的图形。
顶点处理算法通常包括以下几个阶段:1.顶点输入:将顶点数据输入到OpenGL中。
2.顶点着色器:对每个顶点进行变换和处理。
3.图元装配:将顶点组装成图元,如点、线、三角形等。
4.光栅化:将图元转化为像素,确定其在屏幕上的位置。
5.片段着色器:对每个像素进行处理,确定其颜色等属性。
2.2 光照算法光照算法用于模拟光的效果,使渲染的图形更加真实。
它基于光照模型,计算每个像素的颜色和明暗程度。
常见的光照算法包括:1.平行光照算法:模拟来自无限远处的光源,如太阳光。
2.点光源算法:模拟来自特定位置的光源,如灯泡。
3.聚光灯算法:模拟来自特定方向的光源,如手电筒。
2.3 纹理映射算法纹理映射算法用于将纹理图像映射到图形上,增加图形的细节和真实感。
它通过将纹理坐标与顶点坐标进行映射,确定每个像素的颜色。
常见的纹理映射算法包括:1.环境映射算法:将环境反射纹理映射到图形上,使其看起来具有反射光的效果。
2.法线映射算法:将法线纹理映射到图形上,使其看起来具有凹凸不平的效果。
3.投影纹理映射算法:将投影纹理映射到图形上,模拟物体在不同光照条件下的投影效果。
2.4 抗锯齿算法抗锯齿算法用于减少图形边缘的锯齿状效果,提高图形的平滑度。
它通过对图形进行采样和滤波,减少锯齿的出现。
opengl 和gpu原理
opengl 和gpu原理OpenGL和GPU是计算机图形学中非常重要的两个概念,它们相互关联且相辅相成。
OpenGL是一个定义了很多接口的中间件,它提供了一系列的函数来操作图形和图片。
这些函数由硬件开发商实现,通常称为驱动。
当调用者调用OpenGL的接口时,OpenGL会找到相应的实现,即GPU的指令,GPU 再根据这些指令对图形进行显示。
简单来说,OpenGL充当了GPU功能的调用规范。
GPU是处理图像运算的单元,主要用于处理图像数据矩阵。
为了大幅度提高计算速度,OpenGL利用了GPU。
GPU的基本调度单位叫做wavefront (或warp、wavefront等),它是一组线程的组合。
这些线程使用相同的shader代码,但处理的数据不同。
GPU会同时处理属于同一个wavefront 的所有线程,因为他们的计算指令从第一行到最后一行是完全相同的,只是数据不同而已。
这种并行度极高的计算方式被称为single instruction multiple thread(SIMT),它大幅提升了性能。
然而,如果wavefront中引入if/for产生分支,其结构会被完全破坏掉,产生diverged wavefront。
例如,原本4个线程组成一个wavefront一直同步计算,突然遇到if语句,3个线程if判断为true,进入A分支;另一个线程if判断为false,进入B分支,此时这4个线程接下来的指令不再相同,原来的这个线程组wavefront就无法同步计算、被迫分开。
这时候,GPU只能分开执行这两个新产生的wavefront。
由于GPU计算资源也是一定的,新产生的两个wavefront可能需要排队等待来顺序执行(原来是并行执行),尤其是wavefront大批量diverged的时候;然后新分割出来的wavefront如果要移动到其他GPU计算单元上还需要进行数据复制转移,也是很耗时的行为。
以上内容仅供参考,如需更多信息,建议查阅计算机图形学相关书籍或咨询专业人士。
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OpenGL简介OpenGL概述OpenGL即开放性图形库(Open Graphic Library),是一个三维的计算机图形和模型库。
它的前身是SGI公司为其图形工作站开发的IRIS GL,为使其能适用于多种硬件,SGI开发了OpenGL,并于1992年7月发布了OpenGL1.0版本。
OpenGL适用于多种硬件平台及操作系统,用户用这个图形库不仅能方便的制作出有极高质量的静止三维彩色图像,还能创建出高质量的动画效果。
由于OpenGL在三维真实感图形制作中具有优秀的性能,许多大公司(如Microsoft、IBM、DEC、SUN等)都将其作为自己的图形标准,从而使OpenGL成为了新一代的三维图形工业标准。
OpenGL中的图元绘制任何复杂的图形模型都是由基本的图元点、线和多边形组成的。
1.点OpenGL中的点一般是三维的。
当应用程序需要生成一个二维顶点时,z坐标自动设为0。
在内部计算时,一个三维点以四维齐次坐标(x,y,z,w)表示,w代表对(x,y,z)的缩放系数,默认值是1.0。
当w≠0时,实际坐标应为(x/w,y/w,z/w)。
在OpenGL中,与点的绘制有关的函数主要有以下四个:glVertex{2,3,4}{s i f d}[V](TYPE coords)功能:指定一个顶点。
参数说明:第一对大括号{}中的“2,3,4”代表顶点的维数;第二对大括号{}中的“sifd”用于表示数据类型:短整型、整型、浮点或双精度;第三项[V]可不选,v表示后面括号中的顶点坐标是采用数组指针描述;第四项coords是指用一个数组或用(x,y,z,w)赋顶点坐标。
glBegin(Glenum mode)功能:描述一个几何图元顶点序列的开始。
参数说明:mode指定在函数glBegin()和glEnd()之间的顶点序列所执行的操作。
例如GL_POINTS代表单值(即画一个点),GL_LINES代表在每两个顶点间形成线段,GL_POL YGON代表多边形等等。
glEnd()功能:与glBegin()函数成对使用,用来标记顶点序列结束。
在OpenGL中,所有的图元绘制都是利用这对函数来完成的。
glPointSize(GlfLoatt size)功能:设定点的大小。
如果没有启动反走样,所绘制的点是一个正方形块,浮点数舍为整数宽度。
如果启动反走样,就画一个圆形象素集,边界象素用低的颜色强度绘制,浮点数不进行舍入,从而使所画的点看上去较光滑。
2.线OpenGL中的线实际上是用线段来显示,用上面介绍的glBegin()、glEnd()函数以及成对的顶点来描述。
例如:glBegin(GL_LINES);glVertex2f(0.0,0.0);glVertex2f(5.0,5.0);glEnd();上述代码描述了一条由坐标原点到点(1.0,1.0)的一条线段。
3.多边形多边形指封闭曲线围成的区域。
但OpenGL中的多边形有两个限制:多边形的边不允许相交,即确保多边形为简单多边形;多边形为凸多边形,即任意给定多边形内部的两个点,其连线完全在多边形内。
有了这些限制后,首先所有的多边形都可以分割为多个凸多边形,其次也方便了硬件加速的实现。
在OpenGL中,多边形的绘制也是用函数glBegin()和glEnd()来完成的。
OpenGL中的图形变换图形变换一般包括平移、旋转和缩放。
在计算机上,图形变换是由矩阵乘法来实现的。
OpenGL提供了平移、旋转和缩放等函数以及一系列的矩阵操作函数。
用户既可以使用OpenGL提供的函数,也可以定义自己的变换函数。
OpenGL中根据变换的不同性质,把变换分为五类:1.视点变换视点变换相当于在照相时,改变相机的位置和拍摄方向,来选择所要拍摄的景物或物体。
默认状态时,相机和被摄物体均位于场景中的原点位置,并且相机的初始方向指向z轴负向。
因此,视点坐标系是遵循左手法则的。
2.模型变换模型变换相当于确定被摄物体在场景中的摆放方式。
在OpenGL中模型变换主要指物体的平移、旋转和缩放。
模型变换是在世界坐标系中进行的,该坐标系遵循右手法则,故模型变换就是视点变换的反变换。
3.投影变换投影变换相当于选择照相机的镜头,它能决定观察范围的大小和物体投影到屏幕上的方式。
在OpenGL中,投影变换分为两种,正射投影和透视投影。
透视投影方式和我们日常生活中对物体的观察方式是一致的,符合“近大远小”的规则,这种投影方式主要用于创建更逼真的图像;正射投影方式将物体在不改变其相对大小的前提下直接投影到屏幕上,这种投影方式得到的最终图像能反映物体的尺寸,因此主要用于建筑蓝图及计算机辅助设计中。
4.裁剪变换裁剪变换是为了满足特殊用户的需求,允许用户定义另外的裁剪平面。
5.视口变换视口变换相当于确定照片的大小,它指定图像在计算机屏幕上所占的区域,因此通过视口变换就可以确定最终得到的图像的尺寸及位置。
视口变换和投影变换相结合决定了景物到计算机屏幕的映射方式。
OpenGL中的颜色模式计算机屏幕上的颜色值是由红、绿、蓝三种颜色按照一定比例混合得到的,称为RGB 值;有时还需要另一个参数α来共同构成RGBA值。
像素点色彩信息的存储方式称为颜色模式。
在OpenGL中,有两种颜色模式:RGBA模式和颜色索引模式。
这两种模式都需要为像素点存储一定量的颜色数据,数据量由像素段的位平面数决定。
像素点中一个位平面包含一比特数据。
若存储在8个位平面中,则每一像素有8比特颜色,即256种颜色。
1.RGBA颜色模式在RGBA模式下,R、G、B、α组各分配到一定数目m的位平面。
位平面中存储的是整数,使用时除以2 m,并转成浮点数。
在该模式下,可用函数glColor*()来设置当前待绘制几何对象的颜色。
例如:void glColor3{b s i f d ub us ui}(TYPE r, TYPE g, TYPE b)void glColor4{b s i f d ub us ui}(TYPE r, TYPE g, TYPE b, TYPEα)void glColor3{b s i f d ub us ui}v(TYPE *v)void glColor4{b s i f d ub us ui} v(TYPE *v)参数*v是包含RGBA颜色数组的指针。
r、g、b分别为红、绿、蓝三种颜色组分。
参数α即是表征融合度的α值。
{}内是可选的数据类型。
2.颜色索引模式颜色索引模式要使用颜色索引表,用户可以自己编制,这个索引表的基本色调只有R、G、B三种。
在该模式下,可显示颜色数由颜色映射的尺寸2 n和位平面数目2m确定,即min(2 n,2 m)。
该模式下使用的函数为:void glIndex{s i f d}(TYPE c);void glIndex{s i f d}v (TYPE *c);这些函数用于从颜色索引表中选取颜色。
当前颜色索引值存于c中(随函数类型的不同而选取数据类型)。
OpenGL中的光照处理光照对于三维真实感图形是非常重要的。
如果没有光照,所制作的三维图形就没有立体感,和二维图形基本没有区别。
OpenGL把光分成四个独立的部分,即辐射光、环境光、漫反射光、镜面反射光。
辐射光:是最简单的一种成分,它源自发光体,并且不受其它光源的影响。
环境光:有时又称为泛光,它经过环境的多次散射,已经不可能确定其方向,而是好像来自各个方向。
环境光作用于物体表面时,将沿各个方向均匀反射。
漫反射光:来自一个方向,但作用于物体表面上后将沿各个方向均匀散射。
镜面反射光:来自特定方向,并沿特定方向离开。
1.光源OpenGL中定义光源是由函数glLight*()实现的,如下所示:Void glLight{f, i}{v}(GLenum light, GLennum pname, TYPE param)功能:指定光源的各种属性。
参数说明:light:指定一个光源。
可用的值是GL_LIGHTi,其中,0<=i<GL_MAX_LIGHT。
pname:指定光源参数,例如GL_AMBIENT表示环境光分量的强度,GL_DIFFUSE表示漫反射光分量的强度等等。
param:是pname所指定光源参数具体的值。
2.材质OpenGL中的材质定义了物体表面对各种光的反射比率。
材质就是物体的一种属性,表明物体是由怎样的材料构成的。
材质用函数glMaterial*()定义。
Void glMaterial {f, i}v (GLenum face, GLenum pname, TYPE parame)功能:指定光照计算中的所采用的材料特性。
参数说明:face:指定物体的面。
该参数的值可以为GL_FRONT,GL_BACK和GL_FRONT_AND_BACK,分别指定物体的正面、背面还是同时应用于正反两个表面。
pname:指定物体的材料参数。
例如GL_AMBIENT表示环境光色,GL_DIFFUSE 表示漫反射色等等。
param:是pname所指定材料参数具体的值。
3.光照计算多边形的顶点在光照条件下的颜色值计算公式如下:顶点颜色=顶点处的材料辐射+经顶点处材料环境光属性缩放后的全场环境光+来自各光源经衰减处理后的各种成分(环境光、漫反射光和镜面反射光)在场景中的每个光源都可能对顶点的最终颜色值作出贡献,各光源贡献的和代表了光源对顶点颜色的总体作用。
每个光源的贡献可由下述方程得到:单个光源的贡献=衰减因子×聚光灯效应×(环境光项+漫反射光项+镜面反射光项)对于定位光源,衰减因子=(k c+k1d+k q d 2)-1,k c是定义的常数衰减因子,k1是定义的一次衰减因子,k q是定义的二次衰减因子,d是光源位置和顶点的距离。
对于定向光源,衰减因子为1.0。
OpenGL中的纹理映射纹理映射可通过指定的方式将纹理图像映射到物体表面,从而实现对真实物体纹理的模拟。
但是纹理映射操作仅适用于RGBA模式下。
纹理映射主要包括4个步骤:1.定义纹理在OpenGL中,二维纹理的定义是通过函数void glTexImage2D()来实现的,而一维纹理的定义是通过函数void glTexImage1D()来实现的。
由于这两个函数的参数较多,且比较复杂,在此就不详细介绍。
2.指定纹理在像素上的应用方式OpenGL中的纹理映射方式是通过函数void glTexEnv{i,f}[v](GLenum target, GLenum panme, TYPE param )来指定的。
其中参数target的唯一取值为GL_TEXTURE_ENV,pname的取值应为GL_TEXTURE_ENV_MODE,而param的三个可能取值GL_DECAL、GL_MODULATE和GL_BLEND则对应于纹理映射的三种方式。