OPenGLMFC架构Word格式文档下载.docx
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:
PreCreateWindow(CREATESTRUCT&
cs)
{
//
TODO:
Modify
the
Window
class
or
styles
here
by
modifying
CREATESTRUCT
cs
cs.style
|=
(WS_CLIPCHILDREN
|
WS_CLIPSIBLINGS);
return
CView:
PreCreateWindow(cs);
}
4 产生一个RC的第一步是定义窗口的像素格式。
像素格式决定窗口着所显示的图形在内存中是如何表示的。
由像素格式控制的参数包括:
颜色深度、缓冲模式和所支持的绘画接口。
我们先在COpenGLDemoView的类中添加一个保护型的成员函数BOOLSetWindowPixelFormat(HDChDC)(用鼠标右键添加)和保护型的成员变量:
intm_GLPixelIndex;
并编辑其中的代码如下:
SetWindowPixelFormat(HDC
hDC)
{//定义窗口的像素格式
PIXELFORMATDESCRIPTOR
pixelDesc=
sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR),
1,
PFD_DRAW_TO_WINDOW|PFD_SUPPORT_OPENGL|PFD_DOUBLEBUFFER|PFD_SUPPORT_GDI,
PFD_TYPE_RGBA,
24,
0,0,0,0,0,0,
0,
0,0,0,0,
32,
PFD_MAIN_PLANE,
0,0,0
};
this->
m_GLPixelIndex
=
ChoosePixelFormat(hDC,&
pixelDesc);
if(this->
m_GLPixelIndex==0)
1;
if(DescribePixelFormat(hDC,this->
m_GLPixelIndex,sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR),&
pixelDesc)==0)
FALSE;
}
if(SetPixelFormat(hDC,this->
m_GLPixelIndex,&
pixelDesc)==FALSE)
TRUE;
5、用ClassWizard添加WM_CREATE的消息处理函数OnCreate
现在像素格式已经设定,我们下一步工作是产生绘制环境(RC)并使之成为当前绘制环境。
在COpenGLDemoView中加入一个保护型的成员函数BOOLCreateViewGLContext(HDChDC),并加入一个保护型的成员变量HGLRCm_hGLContext;
HGLRC是一个指向renderingcontext(图形操作描述表)的句柄。
CreateViewGLContext(HDC
m_hGLContext
wglCreateContext(hDC);
m_hGLContext==NULL)
{//创建失败
if(wglMakeCurrent(hDC,this->
m_hGLContext)==FALSE)
{//选为当前RC失败
}
在OnCreate函数中调用此函数:
int
OnCreate(LPCREATESTRUCT
lpCreateStruct)
if
(CView:
OnCreate(lpCreateStruct)
==
-1)
-1;
Add
your
specialized
creation
code
here
HWND
hWnd
GetSafeHwnd();
HDC
hDC
GetDC(hWnd);
SetWindowPixelFormat(hDC)==FALSE)
0;
CreateViewGLContext(hDC)==FALSE)
添加WM_DESTROY的消息处理函数Ondestroy(),使之如下所示:
void
OnDestroy()
OnDestroy();
message
handler
if(wglGetCurrentContext()!
=NULL)
wglMakeCurrent(NULL,NULL);
m_hGLContext!
wglDeleteContext(this->
m_hGLContext);
NULL;
最后,编辑COpenGLDemoView的构造函数,使之如下所示:
COpenGLDemoView()
add
construction
至此,我们已经构造好了框架,使程序可以利用OpenGL进行画图了。
你可能已经注意到了,我们在程序开头产生了一个RC,自始自终都使用它。
这与大多数GDI程序不同。
在GDI程序中,DC在需要时才产生,并且是画完立刻释放掉。
实际上,RC也可以这样做;
但要记住,产生一个RC需要很多处理器时间。
因此,要想获得高性能流畅的图像和图形,最好只产生RC一次,并始终用它,直到程序结束。
CreateViewGLContex产生RC并使之成为当前RC。
WglCreateContext返回一个RC的句柄。
在你调用CreateViewGLContex之前,你必须用SetWindowPixelFormat(hDC)将与设备相关的像素格式设置好。
wglMakeCurrent将RC设置成当前RC。
传入此函数的DC不一定就是你产生RC的那个DC,但二者的设备句柄(DeviceContext)和像素格式必须一致。
假如你在调用wglMakeforCurrent之前已经有另外一个RC存在,wglMakeforCurrent就会把旧的RC冲掉,并将新RC设置为当前RC。
另外你可以用wglMakeCurrent(NULL,NULL)来消除当前RC。
我们要在OnDestroy中把绘制环境删除掉。
但在删除RC之前,必须确定它不是当前句柄。
我们是通过wglGetCurrentContext来了解是否存在一个当前绘制环境的。
假如存在,那么用wglMakeCurrent(NULL,NULL)来把它去掉。
然后就可以通过wglDelete-Context来删除RC了。
这时允许视类删除DC才是安全的。
注:
一般来说,使用的都是单线程的程序,产生的RC就是线程当前的RC,不需要关注上述这一点。
但如果使用的是多线程的程序,那我们就特别需要注意这一点了,否则会出现意想不到的后果。
三、画图实例
下面给出一个简单的二维图形的例子(这个例子都是以上述框架为基础的)。
用Classwizard为COpenGLDemoView添加WMSIZE的消息处理函数OnSize,代码如下:
OnSize(UINT
nType,
cx,
cy)
OnSize(nType,
cy);
GLsizei
width,height;
GLdouble
aspect;
width
cx;
height
cy;
if(cy==0)
aspect
(GLdouble)width;
else
(GLdouble)width/(GLdouble)height;
glViewport(0,0,width,height);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluOrtho2D(0.0,500.0*aspect,0.0,500.0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}
用Classwizard为COpenGLDemoView添加WM_PAINT的消息处理函数OnPaint,代码如下:
OnPaint()
CPaintDC
dc(this);
device
context
for
painting
Do
not
call
painting
messages
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glBegin(GL_POLYGON);
glColor4f(1.0f,0.0f,0.0f,1.0f);
glVertex2f(100.0f,50.0f);
glColor4f(0.0f,1.0f,0.0f,1.0f);
glVertex2f(450.0f,400.0f);
glColor4f(0.0f,0.0f,1.0f,1.0f);
glVertex2f(450.0f,50.0f);
glEnd();
glFlush();
这个程序的运行结果是黑色背景下的一个绚丽多彩的三角形。
这里你可以看到用OpenGL绘制图形非常容易,只需要几条简单的语句就能实现强大的功能。
如果你缩放窗口,三角形也会跟着缩放。
这是因为OnSize通过glViewport(0,0,width,height)定义了视口和视口坐标。
glViewport的第一、二个参数是视口左下角的像素坐标,第三、四个参数是视口的宽度和高度。
OnSize中的glMatrixMode是用来设置矩阵模式的,它有三个选项:
GL_MODELVIEW、GL_PROJECTION、GL_TEXTURE。
GL_MODELVIEW表示从实体坐标系转到人眼坐标系。
GL_PROJECTION表示从人眼坐标系转到剪裁坐标系。
GL_TEXTURE表示从定义纹理的坐标系到粘贴纹理的坐标系的变换。
glLoadIdentity初始化工程矩阵(projectmatrix);
gluOrtho2D把工程矩阵设置成显示一个二维直角显示区域。
这里我们有必要说一下OpenGL命令的命名原则。
大多数OpenGL命令都是以"
gl"
开头的。
也有一些是以"
glu"
开头的,它们来自OpenGLUtility。
大多数"
命令在名字中定义了变量的类型并执行相应的操作。
例如:
glVertex2f就是定义了一个顶点,参数变量为两个浮点数,分别代表这个顶点的x、y坐标。
类似的还有glVertex2d、glVertex2f、glVertex3I、glVertex3s、glVertex2sv、glVertex3dv……等函数。
那么,怎样画三角形呢?
我们首先调用glColor4f(1.0f,0.0f,0.0f,1.0f),把红、绿、蓝分量分别指定为1、0、0。
然后我们用glVertex2f(100.0f,50.0f)在(100,50)处定义一个点。
依次,我们在(450,400)处定义绿点,在(450,50)处定义蓝点。
然后我们用glEnd结束画三角形。
但此时三角形还没画出来,这些命令还只是在缓冲区里,直到你调用glFlush函数,由glFlush触发这些命令的执行。
OpenGL自动改变三角形顶点间的颜色值,使之绚丽多彩。
还可通过glBegin再产生新的图形。
glBegin(GLenummode)参数有:
GL_POINTS,GL_LINES,GL_LINE_STRIP,GL_LINE_LOOP,GL_TRIANGLES,GL_TRIANGLE_STRIP,GL_TRIANGLE_FAN,GL_QUADS,GL_QUAD_STRIP,GL_POLYGON
在glBegin和glEnd之间的有效函数有:
glVertex,glColor,glIndex,glNormal,glTexCoord,glEvalCoord,glEvalPoint,glMaterial,glEdgeFlag
四.小结
1、如果要响应WM_SIZE消息,则一定要设置视口和矩阵模式。
2、尽量把你全部的画图工作在响应WM_PAINT消息时完成。
3、产生一个绘制环境要耗费大量的CPU时间,所以最好在程序中只产生一次,直到程序结束。
4、尽量把你的画图命令封装在文档类中,这样你就可以在不同的视类中使用相同的文档,节省你编程的工作量。
5、glBegin和glEnd一定要成对出现,这之间是对图元的绘制语句。
glPushMatrix()和glPopMatrix()也一定要成对出现。
glPushMatrix()把当前的矩阵拷贝到栈中。
当我们调用glPopMatrix时,最后压入栈的矩阵恢复为当前矩阵。
使用glPushMatrix()可以精确地把当前矩阵保存下来,并用glPopMatrix把它恢复出来。
这样我们就可以使用这个技术相对某个物体放置其他物体。
例如下列语句只使用一个矩阵,就能产生两个矩形,并将它们成一定角度摆放。
glPushMatrix();
glTranslated(
m_transX,
m_transY,
0);
glRotated(
m_angle1,
1);
glPushMatrix();
90,
m_angle2,
glColor4f(0.0f,
1.0f,
0.0f,
1.0f);
glCallList(ArmPart);
//ArmPart
且桓鼍卣竺
glPopMatrix();
glColor4f(1.0f,
glPopMatrix();
6、解决屏幕的闪烁问题。
我们知道,在窗口中拖动一个图形的时候,由于边画边显示,会出现闪烁的现象。
在GDI中解决这个问题较为复杂,通过在内存中生成一个内存DC,绘画时让画笔在内存DC中画,画完后一次用Bitblt将内存DC“贴”到显示器上,就可解决闪烁的问题。
在OpenGL中,我们是通过双缓存来解决这个问题的。
一般来说,双缓存在图形工作软件中是很普遍的。
双缓存是两个缓存,一个前台缓存、一个后台缓存。
绘图先在后台缓存中画,画完后,交换到前台缓存,这样就不会有闪烁现象了。
通过以下步骤可以很容易地解决这个问题:
1)要注意,GDI命令是没有设计双缓存的。
我们首先把使用InvalidateRect(null)的地方改成InvalidateRect(NULL,FALSE)。
这样做是使GDI的重画命令失效,由OpenGL的命令进行重画;
2)将像素格式定义成支持双缓存的(注:
PFD_DOUBLEBUFFER和PFD_SUPPORT_GDI只能取一个,两者相互冲突)。
pixelDesc.dwFlags
PFD_DRAW_TO_WINDOW
PFD_SUPPORT_OPENGL
PFD_DOUBLEBUFFER
PFD_STEREO_DONTCARE;
3)我们得告诉OpenGL在后台缓存中画图,在视类的OnSize()的最后一行加入:
glDrawBuffer(GL_BACK);
4)最后我们得把后台缓存的内容换到前台缓存中,在视类的OnPaint()的最后一行加入:
SwapBuffers(dc.m_ps.hdc)。
7、生成简单的三维图形。
我们知道,三维和二维的坐标系统不同,三维的图形比二维的图形多一个z坐标。
我们在生成简单的二维图形时,用的是gluOrtho2D;
我们在生成三维图形时,需要两个远近裁剪平面,以生成透视效果。
实际上,二维图形只是视线的近裁剪平面z=-1,远裁剪平面z=1;
这样z坐标始终当作0,两者没有本质的差别。
在上述基础之上,我们只做简单的变化,就可以生成三维物体。
1)首先,在OnSize()中,把gluOrtho2D(0.0,500.0*aspect,0.0,500.0)换成gluPerspective(60,aspect,1,10.0);
这样就实现了三维透视坐标系的设置。
该语句说明了视点在原点,透视角是60度,近裁剪面在z=1处,远裁剪面在z=10.0处。
2)在RenderScene()中生成三维图形;
实际上,它是由多边形组成的。
下面就是一个三维多边形的例子:
glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,
GL_AMBIENT,
RedSurface)
glNormal3d(
1.0,
0.0,
0.0);
glVertex3d(
1.0);
-1.0,
-1.0);
3)我们使用glMaterialfv(GL_FRONT_AND_BACK,GL_AMBIENT,RedSurface)这个函数来定义多边形的表面属性,为每一个平面的前后面设置环境颜色。
当然,我们得定义光照模型,这只需在OnSize()的最后加上glEnable(GL_LIGHTING);
RedSufFace是一个颜色分量数组,例如:
RedSufFace[]={1.0f,0.0f,0.0f};
要定义某个平面的环境颜色,只需把glMaterialfv加在平面的定义前面即可,如上例所示。
4)Z缓冲区的问题:
要使三维物体显得更流畅,前后各面的空间关系正确,一定得使用Z缓冲技术;
否则,前后各面的位置就会相互重叠,不能正确显示。
Z缓冲区存储物体每一个点的值,这个值表明此点离人眼的距离。
Z缓冲需要占用大量的内存和CPU时间。
启用Z缓冲只需在OnSize()的最后加上glEnable(GL_DEPTH_TEST);
要记住:
在每次重绘之前,应使用glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT)语句清空Z缓冲区。
5)现在已经可以正确地生成三维物体了,但还需要美化,可以使物体显得更明亮一些。
我们用glLightfv函数定义光源的属性值。
下例就定义了一个光源:
glLightfv(GL_LIGHT0,
GL_AMBIENT,LightAmbient);
GL_DIFFUSE,
LightDiffuse);
GL_SPECULAR,
LightSpecular);
GL_POSITION,
LightPosition);
glEnable(GL_LIGHT0);
GL_LIGHT0是光源的标识号,标识号由GL_LIGHTi组成(i从0到GL_MAX_LIGHTS)。
GL_AMBIENT、GL_DIFFUSE、GL_SPECULAR、GL_POSITION分别定义光源的周围颜色强度、光源的散射强度、光源的镜面反射强度和光源的位置。
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- OPenGLMFC 架构