Win32 OpenGL 编程（1）Win32下的OpenGL编程必须步骤
write by 九天雁翎(JTianLing) -- blog.csdn.net/vagrxie
一、 前言
人生在于折腾，继续折腾吧。OpenGL编程的红宝书《OpenGL Programming Guide》在举例子的时候为了平台无关，使用的都是GLUT来管理窗口，个人感觉不爽-_-! 要是针对Windows平台，个人倾向使用Win32(MFC也行)，要是跨平台，我还会Qt嘛，Qt对OpenGL也有很好的支持的，为啥还折腾个新的窗口管理组件？虽然说GLUT比较简单，但是还是不喜欢扭曲的适应之，何况我去看了下GLUT这个东西，最新的版本都是2001年发布的了，什么古董级的家伙啊，更加不想用了，还是在Windows平台上学习OpenGL吧。刚开始这样想的就这样做了，结果比我想象的稍微复杂一些，原来不光是熟悉Win32 API就能随便搞掂的，当时还看到有人专门为此写了篇论文-_-!(不知道学历)吓到我了，没有那么高的学术研究价值吧？后来又看到3个研究生都开始为此写论文了（这还真是研究院中的人写的），感叹不已。。。。。。。。。。
二、 提要
本文主要介绍Win32下的OpenGL编程需要的一些操作，以Andre LaMothe 的T3D Game Console为Win32框架实现一个Win32下的OpenGL游戏编程框架，以参考资料2为蓝本，实现一些OpenGL示例。以后的讲解围绕此框架展开。本文假设读者已经具备基本的Win32编程知识，不讲解Win32编程中固有的要素，需要了解Win32编程的，建议学习Charles Petzold的《Programming Windows》。
三、 Win32下OpenGL编程需要的操作步骤
全部源代码见我的放在Google Code上的blog-sample-code中2009-9-27/Win32OpenGLTemplate目录。取回方式见本文最后的说明。
下面会用到的全局变量：
// GLOBALS ////////////////////////////////////////////////
HWND ghWnd; // 窗口句柄
HINSTANCE ghInstance; // 程序实例句柄
HDC ghDC; // GDI设备环境句柄
HGLRC ghRC; // 渲染环境句柄
1. 头文件
#include <windows.h>
// OpenGL需要的头文件
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glu.h>
需要注意的就是，必须先包含Windows.h，然后才能包含gl.h和glu.h。因为gl.h与glu.h中可能包含Windows.h中定义的宏。
2. 链接库
此步完全可以通过功能配置来完成，需要包含的库为opengl32.lib何glu32.lib，事实上，为了方便，可以通过如下语句来完成（VC++特有特性），但是我们讨论的是Win32下的OpenGL，这样也能接受了。
//定义程序链接时所需要调用的OpenGL程序库,简化工程配置
#pragma comment( lib, "opengl32.lib" )
#pragma comment( lib, "glu32.lib" )
3. 像素格式(Pixel Format)设置
需要用到的函数的原型：
int ChoosePixelFormat(
HDC
hdc
,
// device context to search for a best pixel format
// match
CONST PIXELFORMATDESCRIPTOR *
ppfd
// pixel format for which a best match is sought
);
BOOL SetPixelFormat(
HDC
hdc
,
// device context whose pixel format the function
// attempts to set
int
iPixelFormat
,
// pixel format index (one-based)
CONST PIXELFORMATDESCRIPTOR *
ppfd
// pointer to logical pixel format specification
);
这是Win32下的OpenGL编程必做的事情之一，为DC设置像素的格式。
//设置像素格式
PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd;
int iFormat;
ghDC = GetDC( ghWnd );
ZeroMemory( &pfd, sizeof( pfd ) );
pfd.nSize = sizeof( pfd );
pfd.nVersion = 1; //版本，一般设为
pfd.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | //一组表明象素缓冲特性的标志位
PFD_SUPPORT_OPENGL;
pfd.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA; //明象素数据类型是RGBA还是颜色索引;
pfd.cColorBits = 32; //每个颜色缓冲区中颜色位平面的数目，对颜色索引方式是缓冲区大小
pfd.iLayerType = PFD_MAIN_PLANE; //被忽略，为了一致性而包含的
iFormat = ChoosePixelFormat( ghDC, &pfd );//选择一个像素格式
SetPixelFormat( ghDC, iFormat, &pfd ); //设置到DC中
这样的函数完成了像素格式的设置，事实上还可以进行更多的操作，比如设置缓冲区等，下面的代码就是一个设置双重缓冲区的代码。
PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd;
ZeroMemory( &pfd, sizeof( pfd ) );
pfd.nSize = sizeof( pfd );
pfd.nVersion = 1;
pfd.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_SUPPORT_OPENGL |
PFD_DOUBLEBUFFER;
pfd.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA;
pfd.cColorBits = 32;
pfd.cDepthBits = 32;
pfd.iLayerType = PFD_MAIN_PLANE;
int iFormat = ChoosePixelFormat( hDC, &pfd );
SetPixelFormat( hDC, iFormat, &pfd );
具体的每个参数的意义，最好还是去查查MSDN啦，查看PIXELFORMATDESCRIPTOR结构的解释就行。
4. 渲染器环境(Render Context)创建
调用wglCreateContext与wglMakeCurrent函数，这两个函数都是Windows下为了兼容OpenGL而特别提供的接口，以wgl开头。
函数原型：
HGLRC wglCreateContext(
HDC
hdc
// device context of device that the rendering context
// will be suitable for
);
BOOL wglMakeCurrent(
HDC
hdc
,
// device context of device that OpenGL calls are
// to be drawn on
HGLRC
hglrc
// OpenGL rendering context to be made the calling
// thread's current rendering context
);
调用方式如下：
ghRC = wglCreateContext( ghDC ); //创建渲染环境
wglMakeCurrent( ghDC, ghRC ); //使之成为当前渲染环境
5. 实际绘制
这个部分就与一般的OpenGL一致，在后面慢慢展开讲述。
6. 释放资源
首先取消当前的渲染环境选中，然后依次删除渲染环境与设备环境。
需要调用的函数原型：
BOOL wglDeleteContext(
HGLRC
hglrc
// handle to the OpenGL rendering context to delete
);
// 取消OpenGL ，在程序结束前调用，释放渲染环境，设备环境以及最终窗口句柄。
void DisableOpenGL()
{
wglMakeCurrent( NULL, NULL );
wglDeleteContext( ghRC );
ReleaseDC( ghWnd, ghDC );
}
上述流程基本就是一个完整的Win32 OpenGL程序所需要的了。。。。。。实际上在参考5中，有较为详细的论述，但是事实上，你也可以作为论文发表，见参考3.
四、 真正的OpenGL相关内容
1. 静态图形显示演示：一个矩形
见参考2中（即所谓的OpenGL红宝书The Red Book）中的例子
基本流程分两部分，初始化和实际绘制：
//OpenGL初始化开始
void SceneInit(int w,int h)
{
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); // 黑色背景
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(0.0, 1.0, 0.0, 1.0, -1.0, 1.0);
}
//这里进行所有的绘图工作
void SceneShow(GLvoid)
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
glBegin(GL_POLYGON);
glVertex3f(0.25, 0.25, 0.0);
glVertex3f(0.75, 0.25, 0.0);
glVertex3f(0.75, 0.75, 0.0);
glVertex3f(0.25, 0.75, 0.0);
glEnd();
glFlush();
}
显示效果非常简陋，就是黑色背景窗口中一个白色的矩形。OpenGLGL的每个函数意义不在此文中描述，本文的主要目的是讲述win32中OpenGL编程需要的操作。
然后就是将所有的部分串起来了，上述都是代码的片段。全部源代码见我的放在Google Code上的blog-sample-code中2009-9-27/Win32OpenGLTemplate目录。取回方式见本文最后的说明。
2. 动画演示：一个旋转的矩形
因为整体的框架使用了Andre LaMothe 的T3D Game Console，所以显示动画非常简单。只不过需要注意的是，这里为了显示效果更好利用了双缓冲，那么上面的设置像素格式一步需要用第二种设置方式。
全部的改动如下：
//激活创建OpenGL窗口
void EnableOpenGL()
{
PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd;
int iFormat;
ghDC = GetDC( ghWnd );
ZeroMemory( &pfd, sizeof( pfd ) );
pfd.nSize = sizeof( pfd );
pfd.nVersion = 1; //版本，一般设为
//一组表明象素缓冲特性的标志位
pfd.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_DOUBLEBUFFER;
pfd.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA; //明象素数据类型是RGBA还是颜色索引;
pfd.cColorBits = 32; //每个颜色缓冲区中颜色位平面的数目，对颜色索引方式是缓冲区大小
pfd.cDepthBits = 16;
pfd.iLayerType = PFD_MAIN_PLANE; //被忽略，为了一致性而包含的
iFormat = ChoosePixelFormat( ghDC, &pfd );//选择一个像素格式
SetPixelFormat( ghDC, iFormat, &pfd ); //设置到DC中
ghRC = wglCreateContext( ghDC ); //创建绘图描述表
wglMakeCurrent( ghDC, ghRC ); //使之成为当前绘图描述表
}
//OpenGL初始化开始
void SceneInit(int w,int h)
{
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); // 黑色背景
glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);
glShadeModel(GL_FLAT);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(-50.0f, 50.0f, -50.0f, 50.0f, -1.0f, 1.0f);
}
//这里进行所有的绘图工作
void SceneShow(GLvoid)
{
// 旋转角度
static float fSpin = 0.0f;
fSpin += 2.0f;
if(fSpin > 360.0f)
{
fSpin -= 360.0f;
}
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glPushMatrix();
// 旋转矩形的主要函数
glRotatef(fSpin, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
glRectf(-25.0, -25.0, 25.0, 25.0);
glPopMatrix();
// 交换缓冲区
SwapBuffers(ghDC);
}
全部源代码见我的放在Google Code上的blog-sample-code中2009-9-28/RotateRect/目录。取回方式见本文最后的说明。
五、 参考资料
1. 《OpenGL Reference Manual》，OpenGL参考手册
2. 《OpenGL 编程指南》（《OpenGL Programming Guide》），Dave Shreiner，Mason Woo，Jackie Neider，Tom Davis 著，徐波译，机械工业出版社
3. 《Win32环境下的OpenGL编程》，郑竞华，《现代电子技术》，空军雷达学院
4. 《Win32下使用OpenGL》
5. 《OpenGL Win32 Tutorial》，（讲解比较透彻）
6. MSDN，让人惊讶的是MSDN中有比较完整的OpenGL参考资料，并且还有很多是讲X Window的OpenGL的-_-!
六、 最后说明
本文中所有代码（如果有的话）都能用Mercurial在Google Code中下载。
文章以博文发表的日期分目录存放，下载地址为：
http://code.google.com/p/jtianling/source/checkout?repo=blog-sample-code
Mercurial使用方法见《分布式的，新一代版本控制系统Mercurial的介绍及简要入门》
write by 九天雁翎(JTianLing) -- blog.csdn.net/vagrxie