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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》