基于MFC的OpenGL绘图Word格式.docx

1、stdafx.h，加入下列头文件：#include#includeglglu.h3、改写OnPreCreate函数并给视图类添加成员函数和成员变量 OpenGL需要窗口加上WS_CLIPCHILDREN（创建父窗口使用的Windows风格，用于重绘时裁剪子窗口所覆盖的区域）和 WS_CLIPSIBLINGS（创建子窗口使用的Windows风格，用于重绘时剪裁其他子窗口所覆盖的区域）风格。把OnPreCreate改写成如 下所示： BOOLCOpenGLDemoView:PreCreateWindow（CREATESTRUCT&cs）/TODO:ModifytheWindowclassorsty

2、lesherebymodifyingCREATESTRUCTcscs.style|=（WS_CLIPCHILDREN|WS_CLIPSIBLINGS）;returnCView:PreCreateWindow（cs）; 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。在下面将有对这些参数的设置。我们先在COpenGLDemoView的类中添加一个保护型的成员函数BOOL SetWindowPixelFormat（HDC hDC）（用鼠标右键添加）和保护型的成员变量：int m_GLPix

3、elIndex;并编辑其中的代码如下：SetWindowPixelFormat（HDChDC）/定义窗口的像素格式PIXELFORMATDESCRIPTORpixelDesc=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,&pix

4、elDesc）;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;4、用ClassWizard添加WM_CREATE的消息处理函数OnCreate 至此，OpenGL工程的基本框架就建好了。但如果你现在运行此工程，则它与一般的MFC程序看起来没有什么两样。5、代码解释 现

5、在我们可以看一看Describe-PixelFormat提供有哪几种像素格式，并对代码进行一些解释：PIXELFORMATDESCRIPTOR包括了定义像素格式的全部信息。 DWFlags定义了与像素格式兼容的设备和接口。通常的OpenGL发行版本并不包括所有的标志（flag）。wFlags能接收以下标志：PFD_DRAW_TO_WINDOW 使之能在窗口或者其他设备窗口画图；PFD_DRAW_TO_BITMAP 使之能在内存中的位图画图；PFD_SUPPORT_GDI 使之能调用GDI函数（注：如果指定了PFD_DOUBLEBUFFER，这个选项将无效）；PFD_SUPPORT_OpenGL

6、 使之能调用OpenGL函数；PFD_GENERIC_FORMAT 假如这种象素格式由Windows GDI函数库或由第三方硬件设备驱动程序支持，则需指定这一项；PFD_NEED_PALETTE 告诉缓冲区是否需要调色板，本程序假设颜色是使用24或 32位色，并且不会覆盖调色板；PFD_NEED_SYSTEM_PALETTE 这个标志指明缓冲区是否把系统调色板当作它自身调色板的一部分；PFD_DOUBLEBUFFER 指明使用了双缓冲区（注：GDI不能在使用了双缓冲区的窗口中画图）；PFD_STEREO 指明左、右缓冲区是否按立体图像来组织。PixelType定义显示颜色的方法。PFD_TYP

7、E_RGBA意味着每一位（bit）组代表着红、绿、蓝各分量的值。PFD_TYPE_COLORINDEX 意味着每一位组代表着在彩色查找表中的索引值。本例都是采用了PFD_TYPE_RGBA方式。 cColorBits定义了指定一个颜色的位数。对RGBA来说，位数是在颜色中红、绿、蓝各分量所占的位数。对颜色的索引值来说，指的是表中的颜色数。 cRedBits、cGreenBits、cBlue-Bits、cAlphaBits用来表明各相应分量所使用的位数。 cRedShift、cGreenShift、cBlue-Shift、cAlphaShift用来表明各分量从颜色开始的偏移量所占的位数。一旦初始

8、化完我们的结构，我们就想知道与要求最相近的系统象素格式。我们可以这样做：m_hGLPixelIndex = ChoosePixelFormat（hDC, & ChoosePixelFormat接受两个参数：一个是hDc，另一个是一个指向PIXELFORMATDESCRIPTOR结构的指针& pixelDesc；该函数返回此像素格式的索引值。如果返回0则表示失败。假如函数失败，我们只是把索引值设为1并用 DescribePixelFormat得到像素格式描述。假如你申请一个没得到支持的像素格式，则Choose-PixelFormat将会返回与你要 求的像素格式最接近的一个值。一旦我们得到一个像素

9、格式的索引值和相应的描述，我们就可以调用SetPixelFormat设置像素格式，并且只需设置一 次。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BOOL CreateViewGLContext（HDC hDC）,并加入一个保护型的成员变量HGLRC m_hGLContext；HGLRC是一个指向rendering context的句柄。CreateViewGLContext（HDCm_hGLContextwglCreateContext（hDC）;m_hGLContext=NULL）/创建失败if

10、（wglMakeCurrent（hDC,this-m_hGLContext）=FALSE）/选为当前RC失败在OnCreate函数中调用此函数：intOnCreate（LPCREATESTRUCTlpCreateStruct）if（CView:OnCreate（lpCreateStruct）=-1）-1;AddyourspecializedcreationcodehereHWNDhWndGetSafeHwnd（）;HDChDCGetDC（hWnd）;SetWindowPixelFormat（hDC）=FALSE）0;CreateViewGLContext（hDC）=FALSE）添加WM_DES

11、TROY的消息处理函数Ondestroy（ ），使之如下所示：voidOnDestroy（）OnDestroy（）;messagehandlerif（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（）addconstruction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

12、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

13、定就是你产生RC的那个DC，但二者的设备句柄（Device Context）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

14、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（UINTnType,cx,cy）OnSize（nType,cy）;GLsizeiwidth,height;GLdoubleaspect

15、;widthcx;heightcy;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

16、dc（this）;devicecontextforpaintingDonotcallpaintingmessagesglClear（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

17、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_PROJECT

18、ION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（project matrix）；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OpenGL Utility。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、glVertex

19、2f、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

20、颜色值，使之绚丽多彩。还可通过glBegin再产生新的图形。glBegin（GLenum mode）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, glEdgeFl

21、ag 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gl

22、PushMatrix（）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_angle1,0,1）;glPushMatrix（）;90,m_angle2,glColor4f（0.0f,1.0f,0.0f,1.0f）;glCallList（ArmPart）;/ArmPart且桓鼍卣竺 glPopMatrix（）;glColor4f（1.

23、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.dwFlagsPFD_DRAW_TO_WINDOWPFD_SUPPORT_OPENGLPF