opengl主要功能介紹

　　Open GL仍然是唯一能夠取代微軟對3D圖形技術(shù)的完全控制的API。它仍然具有一定的生命力，但是Silicon Graphics已經(jīng)不再以任何讓微軟不悅的方式推廣Open GL，因而它存在較高的風(fēng)險。游戲開發(fā)人員是一個有著獨立思想的群體，很多重要的開發(fā)人員目前仍然在使用Open GL。因此，硬件開發(fā)商正在設(shè)法加強對它的支持。Direct3D目前還不能支持高端的圖形設(shè)備和專業(yè)應(yīng)用； Open GL在這些領(lǐng)域占據(jù)著統(tǒng)治地位。最后，開放源碼社區(qū)（尤其是Mesa項目）一直致力于為任何類型的計算機（無論它們是否使用微軟的操作系統(tǒng)）提供Open GL支持。

　　目前，國內(nèi)的三維游戲開發(fā)技術(shù)正處于趕超國外的關(guān)鍵時期，從創(chuàng)意、策劃、研究開發(fā)與實現(xiàn)，到游戲的運營與維護，都有大量的知識值得學(xué)習(xí)和摸索。由于 Linux 操作系統(tǒng)平臺的大力推廣，基于Linux 的各種應(yīng)用軟件也不斷壯大，因此基于跨平臺圖形庫的跨平臺三維游戲開發(fā)也越來越受重視。OpenGL（open graphics library）是一種獨立的平臺無關(guān)的三維圖形開發(fā)庫，在各種語言下進行主框架開發(fā)并結(jié)合應(yīng)用OpenGL 函數(shù)都可以開發(fā)出三維游戲。但是由于框架開發(fā)的平臺相關(guān)性使游戲無法跨平臺編譯運行，因此glut+OpenGL 的方式成了一種很好的選擇。但是在對復(fù)雜框架和各種媒體的支持方面，glut 并不理想。在Linux 下可以采用FLTK 等框架平臺技術(shù)實現(xiàn)包括按鈕在內(nèi)的比較復(fù)雜的框架功能，但是需要專門的Linux 開發(fā)環(huán)境，眾多的Window 環(huán)境下的KDE 愛好者明顯對此無法適從。相反，SDL（Simple DirectMedia Layer）作為免費的跨平臺多媒體應(yīng)用編程接口，已經(jīng)被人們廣泛用于開發(fā)二維游戲，其優(yōu)秀的消息框架支持、文件支持和聲音支持等都使得它成為能與微軟DirectX 匹敵的最為成熟的技術(shù)之一。

　　OpenGL基本功能

　　OpenGL能夠?qū)φ麄€三維模型進行渲染著色，從而繪制出與客觀世界十分類似的三維景象。另外OpenGL還可以進行三維交互、動作模擬等。具體的功能主要有以下這些內(nèi)容。

　　模型繪制

　　OpenGL能夠繪制點、線和多邊形。應(yīng)用這些基本的形體，我們可以構(gòu)造出幾乎所有的三維模型。OpenGL通常用模型的多邊形的頂點來描述三維模型。如何通過多邊形及其頂點來描述三維模型，在指南的在后續(xù)章節(jié)會有詳細(xì)的介紹。

　　模型觀察

　　在建立了三維景物模型后，就需要用OpenGL描述如何觀察所建立的三維模型。觀察三維模型是通過一系列的坐標(biāo)變換進行的。模型的坐標(biāo)變換在使觀察者能夠在視點位置觀察與視點相適應(yīng)的三維模型景觀。在整個三維模型的觀察過程中，投影變換的類型決定觀察三維模型的觀察方式，不同的投影變換得到的三維模型的景象也是不同的。最后的視窗變換則對模型的景象進行裁剪縮放，即決定整個三維模型在屏幕上的圖象。

　　顏色模式的指定

　　OpenGL應(yīng)用了一些專門的函數(shù)來指定三維模型的顏色。程序員可以選擇二個顏色模式，即RGBA模式和顏色表模式。在RGBA模式中，顏色直接由RGB值來指定；在顏色表模式中，顏色值則由顏色表中的一個顏色索引值來指定。程序員還可以選擇平面著色和光滑著色二種著色方式對整個三維景觀進行著色。

　　光照應(yīng)用

　　用OpenGL繪制的三維模型必須加上光照才能更加與客觀物體相似。OpenGL提供了管理四種光（輻射光、環(huán)境光、鏡面光和漫反射光）的方法，另外還可以指定模型表面的反射特性。

　　圖象效果增強

　　OpenGL提供了一系列的增強三維景觀的圖象效果的函數(shù)，這些函數(shù)通過反走樣、混合和霧化來增強圖象的效果。反走樣用于改善圖象中線段圖形的鋸齒而更平滑，混合用于處理模型的半透明效果，霧使得影像從視點到遠(yuǎn)處逐漸褪色，更接近于真實。

　　位圖和圖象處理

　　OpenGL還提供了專門對位圖和圖象進行操作的函數(shù)。

　　紋理映射

　　三維景物因缺少景物的具體細(xì)節(jié)而顯得不夠真實，為了更加逼真地表現(xiàn)三維景物，OpenGL提供了紋理映射的功能。OpenGL提供的一系列紋理映射函數(shù)使得開發(fā)者可以十分方便地把真實圖象貼到景物的多邊形上，從而可以在視窗內(nèi)繪制逼真的三維景觀。

　　實時動畫

　　為了獲得平滑的動畫效果，需要先在內(nèi)存中生成下一幅圖象，然后把已經(jīng)生成的圖象從內(nèi)存拷貝到屏幕上，這就是OpenGL的雙緩存技術(shù)（double buffer）。OpenGL提供了雙緩存技術(shù)的一系列函數(shù)。

　　交互技術(shù)

　　目前有許多圖形應(yīng)用需要人機交互，OpenGL提供了方便的三維圖形人機交互接口，用戶可以選擇修改三維景觀中的物體。

　　高級功能

　　OpenGL被設(shè)計為只有輸出的，所以它只提供渲染功能。核心API沒有窗口系統(tǒng)、音頻、打印、鍵盤/鼠標(biāo)或其它輸入設(shè)備的概念。雖然這一開始看起來像是一種限制，但它允許進行渲染的代碼完全獨立于他運行的操作系統(tǒng)，允許跨平臺開發(fā)。然而，有些整合于原生窗口系統(tǒng)的東西需要允許和宿主系統(tǒng)交互。這通過下列附加API實現(xiàn)：

　　* GLX - X11（包括透明的網(wǎng)絡(luò)）

　　* WGL - Microsoft Windows

　　* AGL - Apple MacOS

　　另外，GLUT庫能夠以可移植的方式提供基本的窗口功能。