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1、实验一OpenGL程序设计基础一、实验目的：熟悉编程环境；了解光栅图形显示器的特点；了解计算机绘图的特点；利用VC+OpenGL作为开发平台设计程序，以能够在屏幕上生成任意一个像素点为本实验的结束。二、实验内容：1了解和使用VC的开发环境，理解简单的0penGL程序结构；2掌握0penGL提供的基本图形惭数，尤其是生成点的函数。三、实验原理：1基本语法常用的程序设计语言，如C、C++、PascakFortran和Java等，都支持OpenGL的开发。这里只讨论C版本下OpenGL的语法。OpenGL基本函数均使用gl作为函
2、数名的前缀，如glClearColor()；实用函数则使用glu作为函数名的前缀，如gluSphere()oOpenGL基本常量的名字以GL_开头，如GL_LINE_LOOP；实用常量的名字以GLU_开头，如GLU_FILL。一些函数如0ColoH()(定义颜色值)，函数名后可以接不同的后缀以支持不同的数据类型和格式。如glColo「3b(...)、glColo「3d(...)、glColor3f(...)和glColor3bv(...)等，这几个函数在功能上是相似的，只是适用于不同的数据类型和格式，其屮3表示该函数带有三
3、个参数，b、d、f分别表示参数的类型是字节型、双精度浮点型和单精度浮点型，v则表示这些参数是以向量形式出现的。OpenGL定义了一些特殊标识符，如GLfloat,GLvoido它们其实就是C中的float和void。在gl.h文件屮可以看到以下定义：typedeffloatGLfloat;typedefvoidGLvoid;一些基本的数据类型都有类似的定义项。(2)程序的基本结构OpenGL程序的基本结构可分为三个部分：第一部分是初始化部分。主要是设置一些0penGL的状态开关，如颜色模式(RGBA或ALPHA)的选择，是
4、否作光照处理(若有的话，还需设置光源的特性)，深度检验，裁剪等等。这些状态一般都用函数glEnable(...),glDisable(…)來设置，…表示特定的状态。第二部分设置观察坐标系下的取景模式和取景框位置大小。主要利用了三个函数：函数voidglViewport(left,top,right,bottom)：设置在屏幕上的窗口大小，四个参数描述屏幕窗口四个角上的坐标(以彖素表示)；函数voidglOrtho(left,right,bottom,top,near,far)：设置投影方式为正交投影(平行投影),其取景体积
5、是一个各面均为矩形的六面体；函数voidgluPerspective(fovy,aspect,zNear,zFar)：设置投影方式为透视投影，其取景体积是一个截头锥体。第三部分是0penGL的主要部分，使用0penGL的库函数构造儿何物体对彖的数学描述,包括点线面的位置和拓扑关系、几何变换、光照处理等等。以上三个部分是OpenGL程序的基本框架，即使移植到使用MFC的Windows程序中,也是如此。只是由于Windows自身有一套显示方式，需要进行一些必要的改动以协调这两种不同显示方式。(3)状态机制OpenGL的工作方式
6、是一种状态机制，它可以进行各种状态或模式设置，这些状态或模式在重新改变它们之前一直有效。例如，当前颜色就是一个状态变量，在这个状态改变之前，绘制的每个象素都将使用该颜色，直到当前颜色被设置为其它颜色为止。OpenGL屮大量地使用了这种状态机制，如颜色模式、投影模式、单双显示缓存区的设置、背景色的设置、光源的位置和特性等等。许多状态变量可以通过glEnable()、glDisable()这两个函数来设置成有效或无效状态，如是否设置光照、是否进行深度检测等；在被设置成有效状态之后，绝大部分状态变量都有一个缺省值。通常情况下，可
7、以用下列四个函数來获取某个状态变量的值:glGetBooleanv()>glGetDouble()xglGetFloatv()和glGetIntegerv()o究竟选择哪个函数应该根据所要获得的返冋值的数据类型来决定。还有些状态变量有特殊的查询函数，如glGetLight*()NglGetError()和glPolygonStipple()等。另外,使用glPushAttrib()和glPopAttrib()函数，可以存储和恢复最近的状态变量的值。只要有可能，都应该使用这些函数，因为它们比其它查询函数的效率更高。四、实验内
8、容1、综述这次试验的冃的主要是使大家初步熟悉OpenGL这一图形系统的用法，编程平台是VisualC++,它对0penGL提供了完备的支持。OpenGL提供了一系列的辅助函数，用于简化Windows操作系统的窗口操作，使我们能把注意力集中到图形编程上，这次试验的程序就采用这些辅助函数。2、在VC中新建项
