OpenGL简介资料

C# 实例OpenGL是图形硬件的一个软件接口,是一种快速、高质量的3D图形软件。

它提供了近120个绘制点、线点多边形等3D图形的命令,可以完成绘制物体、变换、光照处理、着色、反走样、融合、雾化、位图和图像、纹理映射、动画等基本操作,通过把这一系列基本操作进行组合,可以构造更复杂的3D物体和描绘丰富多彩、千变万化的客观世界。

C#是以运行库为基础的一种编程语言,它几乎集中了所有关于软件开发和软件工程研究的最新成果,如面向对象、类型安全等,并被寄希望成为微软发布的用于企业编写基于COM+和视窗系统的程序语言中的最好的一种[2]。

与C++相比,C#的语法更加简洁,调试更加容易,且应用程序开发更加快速。

把C#和OpenGL结合起来开发3D应用程序和软件,将显著提高开发效率。

在C#中,程序间的依赖项通过符号而不是文本来控制,因而不使用头文件,而且opengl32.dll以及opengl32.lib等文件也不能像在C++中那样进行部署和引用,所以,无法直接使用OpenGL所提供的图形库。

在C#中通过调用OpenGL 动态链接库文件:csgl.dll和csgl.native.dll实现OpenGL所提供的强大的图形功能。

这2个文件可以从网页上获取。

csgl.dll中定义了4个名称空间,即CsGL,CsGL.OpenGL,CsGL.Pointers,CsGL.Util,其中,CsGL.OpenGL定义的4个类OpenGL、GL、GLU、GLUT中封装了几乎所有的OpenGL函数、用户库函数、辅助库函数和实用库函数及常量;类OpenGLControl中定义了OpenGL场景绘制函数,如场景的初始化、场景的绘制函数等;类OpenGLContext中定义了OpenGL环境控制命令,如像素格式、调色板的创建等命令。

CsGL.Util定义了键盘、鼠标事件及异常处理等。

为了能够使用这2个文件,先将这2个文件拷贝到系统文件夹%systemroot%╲system32中,然后在项目的属性页对话框中将"引用路径"设置为系统文件夹%systemroot%╲system32,这样C#就可以找到运行/调试应用程序所需要的库文件。

第一章 OpenGL 概览§１.１OpenGL 是什么 1. OpenGL 是一个通用共享的开放式三维图形标准2. OpenGL 是一个开放的针对于图形硬件的三维图形软件包，是图形硬件的软件接口3. OpenGL 是指令和函数的集合（从程序员的角度看），是一个优秀的专业化的 3D 的 API§１.２OpenGL 能作什么 1. 建模。

2. 变换 3. 颜色模式设置 4. 光照和材质设置 5. 纹理映射 6. 位图显示和图像增强 7. 双缓存动画§１.３OpenGL 函数语法 1) 所有 OpenGL 函数都以 gl 作为前，且词首字母大写（如glClearColor（）函数）； 2) OpenGL 中定义的常数都以 GL 开头，所有的字母都大写，且单词之间以下划线来分隔（例如 GL_COLOR_BUFFER_BIT）； 3) OpenGL 命令（OpenGL 函数常被称为 OpenGL 命令）常常带有后。

如：glColor3f()和 glVertex3f()中的后 3f；后指示出该函数的参数的个数和类型，其中 3 表示该函数需要 3 个参数，f 表示参数为浮点型数值。

对于同一个功能函数，由于后的不同，可以有多种不同形式的函数（如：glVertex2i()、glVertex2f()、glVertex3f()、glVertex3d()、glVertex4f()、glVertex4fv()等）。

某些 OpenGL 函数可以接受多至 8 种不同的数据类型作为它们的参数。

表 1-1 列出了命令后的类型和相应的 OpenGL 的类型。

4) 有一些 OpenGL 函数的后面带有一个字母 v。

这表示该命令带有的是一个指向矢量（即数组）值的指针参数。

如：Glfloat color_array [] = ｛ 1.0,1.0,1.0 ｝; glColor3fv(color_array); 以数组名 color_array 为参数，该命令等价于 glColor3f(1.0,1.0,1.0);后定义数据类型 C 语言类型 OpenGL 类型定义ｂ 8 位整数 signed char GLbyte ｓ 16 位整数 short GLshort ｉ 32 位整数 long GLint, GLsizei ｆ 32 位浮点数 float GLfloat, GLcampf ｄ 64 位浮点数 double GLdouble, GLclampd ｕｂ 8 位无符号整数 unsigned char GLubyte, GLboolean ｕｓ 16 位无符号整数 unsigned short GLushort ｕｉ 32 位无符号整数 unsigned long GLuint, GLenum, GLbitfield 表１－１命令后参数数据类型第 2 页OpenGL 程序设计讲稿中国地质大学（北京）地球物理与信息技术学院§１.４OpenGL 状态机制 1.2.OpenGL 是一个状态机。

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。

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（全写Open Graphics Library）是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。

OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。

OpenGL是一个开放的三维图形软件包，它独立于窗口系统和操作系统，以它为基础开发的应用程序可以十分方便地在各种平台间移植；OpenGL可以与Visual C++紧密接口，便于实现机械手的有关计算和图形算法，可保证算法的正确性和可靠性；OpenGL使用简便，效率高。

它具有七大功能：1.建模：OpenGL图形库除了提供基本的点、线、多边形的绘制函数外，还提供了复杂的三维物体（球、锥、多面体、茶壶等）以及复杂曲线和曲面绘制函数。

2.变换：OpenGL图形库的变换包括基本变换和投影变换。

基本变换有平移、旋转、变比镜像四种变换，投影变换有平行投影（又称正射投影）和透视投影两种变换。

其变换方法有利于减少算法的运行时间，提高三维图形的显示速度。

3.颜色模式设置：OpenGL颜色模式有两种，即RGBA模式和颜色索引（Color Index）。

4.光照和材质设置：OpenGL光有辐射光（Emitted Light）、环境光（Ambient Light）、漫反射光（Diffuse Light）和镜面光（Specular Light）。

材质是用光反射率来表示。

场景（Scene）中物体最终反映到人眼的颜色是光的红绿蓝分量与材质红绿蓝分量的反射率相乘后形成的颜色。

5: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。

6: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。

7：双缓存动画（Double Buffering）双缓存即前台缓存和后台缓存，简言之，后台缓存计算场景、生成画面，前台缓存显示后台缓存已画好的画面。

OpenGLOpenGL是个专业的3D程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层3D图形库。

OpenGL的前身是SGI公司为其图形工作站开发的IRIS GL。

IRIS GL是一个工业标准的3D图形软件接口，功能虽然强大但是移植性不好，于是SGI公司便在IRIS GL的基础上开发了OpenGL。

OpenGL的英文全称是“Open Graphics Library”，顾名思义，OpenGL便是“开放的图形程序接口”。

虽然DirectX在家用市场全面领先，但在专业高端绘图领域，OpenGL是不能被取代的主角。

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。

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 面向对象的工具包，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。

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。

译文：OpenGL 简介OpenGL是一个底层图形库规范。

它为程序员提供了一个小的几何图元（点、线、多边形、图片和位图）库和一个支持2D/3D几何对象绘图命令库，通过所提供的图元和命令来控制对象的呈现（绘图）。

由于OpenGL的绘图命令仅限于画一些简单的几何图元（如点、线和多边形），所以OpenGL实用工具包（GLUT）应运而生，它能够帮助绘画出更复杂的三维对象（比如球体、圆环甚至茶壶）。

如果你要构建需要利用到OpenGL全部特性的应用的话，GLUT 未必适合,但是对刚学习OpenGL的人来说GLUT就非常有用。

GLUT是为满足windows系统下OpenGL程序独立编程接口的需求而设计的，接口被设计的非常简单而又实用。

从OpenGL中移除windows系统的操作是一个非常英明的决定，因为这意味着OpenGL图形系统能够被应用于更广泛的系统中(包括功能强大但昂贵的图形工作站以及需要大量图形运算的视频游戏、互动电视机机顶盒和个人电脑)。

GLUT简化了用OpenGL进行渲染的程序的实现。

GLUT应用编程接口（API）只需要调用很少的接口就可以用OpenGL来渲染图形场景，并且GLUT接口所需的参数也相对较少。

渲染管线大多数OpenGL实现都有着类似的操作顺序，这一系列的操作过程叫做OpenGL 渲染管线。

尽管OpenGL并不严格要求需要按照渲染管线这一顺序来实现，但是这样做可以为预测OpenGL下一步将要做什么提供可靠的指引。

几何数据（点、线、多边形）将会沿着一条依次通过求值器、顶点操作和装配阶段的路径进行传递，而像素数据（像素，图形，位图）将会沿着另一条路径传递，在最终像素写入帧缓冲区前，像素数据和几何数据都会经历相同的最后一步——栅格化处理。

Display Lists: 所有数据，无论是用来描述几何体还是像素的，都可以保存在一个display list中来在当下或将来使用（用以替代display list的用法是在需要时立即处理数据——称为立即模式）当一个display list被触发时，保存的数据就像立即模式一样被发送至显示器。

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。