MFC+OpenGL_编程入门.pdf

科研导航http:/ MFC+OpenGL 编程入门编程入门 OpenGL 作图非常方便，故日益流行，但对许多人来说，是在微机上 进行的，首先碰到的问题是，如何适应微机环境。这往往是最关键的一步，虽然也是最初级的。下面介绍如何在 VC+上进行 OpenGL 编程。其实相当简单明快，只 因国内缺少这方面的资料与例子，致使许多小细节要一个一个地试，耗去 大量时间。希望各位有什么心得体会，也公布出来，从而节省每个人都要 试试的时间。言归正传，下面以画一条 Bezier 曲线为例，详细介绍 VC+上 OpenGL 编程的方法。这里实际上也给出了个 C+良好封装性编程的范例。文中给 出了详细注释，以便给初学者明确的指引。一步一步地按所述去做，你将顺 利地画出第一个 OpenGL 平台上的图形来。(本文例子以 VC+5.0 为背景）一、产生程序框架 Test.dsw New Project|MFC Application Wizard(EXE)|Test|OK *注*:加“”者指要手工敲入的字串 二、导入 Bezier 曲线类的文件。用下面方法产生 BezierCurve.h BezierCurve.cpp 两个文件：科研导航http:/ WorkSpace|ClassView|Test Classes|New Class|Generic Class(不用 MFC 类)|CBezierCurve|OK 三、编辑好 Bezier 曲线类的定义与实现。写好下面两个文件：BezierCurve.h BezierCurve.cpp 四、设置编译环境：1.在 BezierCurve.h 和 TestView.h 内各加上：#include#include#include 2.在集成环境中，Project|Settings|Link|Object/library module|opengl32.lib glu32.lib glaux.lib|OK 五、设置 OpenGL 工作环境：(下面各个操作，均针对 TestView.cpp)1.处理 PreCreateWindow():设置 OpenGL 绘图窗口的风格 科研导航http:/ cs.style|=WS_CLIPSIBLINGS|WS_CLIPCHILDREN|CS_OWNDC;2.处理 OnCreate():创建 OpenGL 的绘图设备。OpenGL 绘图的机制 是:先用 OpenGL 的绘图上下文 Rendering Context(简称为 RC)把图画好，再把所绘结果通过 SwapBuffer()函数传给 Window 的 绘图上下文 Device Context(简记为 DC).要注意的是，程序运行 过程中，可以有多个 DC，但只能有一个 RC。因此当一个 DC 画完图 后，要立即释放 RC，以便其它的 DC 也使用。在后面的代码中，将有 详细注释。int CTestView:OnCreate(LPCREATESTRUCT lpCreateStruct)if(CView:OnCreate(lpCreateStruct)=-1)return-1;Init();return 0;void CTestView:Init()m_pDC=new CClientDC(this);/创建 DC 科研导航http:/ ASSERT(m_pDC!=NULL);if(!bSetupPixelFormat()/设定绘图的位图格式，函数下面列出 return;m_hRC=wglCreateContext(m_pDC-m_hDC);/创建 RC wglMakeCurrent(m_pDC-m_hDC,m_hRC);/RC 与当前 DC 相关联 /CClient*m_pDC;HGLRC m_hRC;是 CTestView 的成员变量 BOOL CTestView:bSetupPixelFormat()static PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd=sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR),/size of this pfd 1,/version number PFD_DRAW_TO_WINDOW|/support window PFD_SUPPORT_OPENGL|/support OpenGL PFD_DOUBLEBUFFER,/double buffered PFD_TYPE_RGBA,/RGBA type 24,/24-bit color depth 0,0,0,0,0,0,/color bits ignored 科研导航http:/ 0,/no alpha buffer 0,/shift bit ignored 0,/no accumulation buffer 0,0,0,0,/accum bits ignored 32,/32-bit z-buffer 0,/no stencil buffer 0,/no auxiliary buffer PFD_MAIN_PLANE,/main layer 0,/reserved 0,0,0 /layer masks ignored ;int pixelformat;if(pixelformat=ChoosePixelFormat(m_pDC-m_hDC,&pfd)=0)MessageBox(ChoosePixelFormat failed);return FALSE;if(SetPixelFormat(m_pDC-m_hDC,pixelformat,&pfd)=FALSE)MessageBox(SetPixelFormat failed);科研导航http:/ return FALSE;return TRUE;3.处理 OnDestroy()void CTestView:OnDestroy()wglMakeCurrent(m_pDC-m_hDC,NULL);/释放与 m_hDC 对应的 RC wglDeleteContext(m_hRC);/删除 RC if(m_pDC)delete m_pDC;/删除当前 View 拥有的 DC CView:OnDestroy();4.处理 OnEraseBkgnd()BOOL CTestView:OnEraseBkgnd(CDC*pDC)科研导航http:/ /TODO:Add your message handler code here and/or call default /return CView:OnEraseBkgnd(pDC);/把这句话注释掉，若不然，Window /会用白色北景来刷新，导致画面闪烁 return TRUE;/只要空返回即可。5.处理 OnDraw()void CTestView:OnDraw(CDC*pDC)wglMakeCurrent(m_pDC-m_hDC,m_hRC);/使 RC 与当前 DC 相关联 DrawScene();/具体的绘图函数，在 RC 中绘制 SwapBuffers(m_pDC-m_hDC);/把 RC 中所绘传到当前的 DC 上，从而 /在屏幕上显示 wglMakeCurrent(m_pDC-m_hDC,NULL);/释放 RC，以便其它 DC 进行绘图 void CTestView:DrawScene()科研导航http:/ glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f);/设置背景颜色为黑色 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glPushMatrix();glTranslated(0.0f,0.0f,-3.0f);/把物体沿(0,0,-1)方向平移 /以便投影时可见。因为缺省的视点在(0,0,0),只有移开 /物体才能可见。/本例是为了演示平面 Bezier 曲线的，只要作一个旋转 /变换，可更清楚的看到其 3D 效果。/如?glRotated(30,1.0f,0.0f,0.0f);/绕 X 轴转 30 度 /glRotated(30,0.0f,1.0f,0.0f);/绕 Y 轴转 30 度 glBegin(GL_LINES);/画坐标系，由三条线段组成 glColor3f(1,0,0);glVertex3f(0,0,0);glVertex3f(1,0,0);/坐标 glColor3f(0,1,0);glVertex3f(0,0,0);glVertex3f(0,1,0);/坐标 glColor3f(0,0,1);科研导航http:/ glVertex3f(0,0,0);glVertex3f(0,0,1);/坐标 glEnd();/end draw the 3D axis /下面画一条 Bezier 曲线 bezier_curve.myPolygon();/画 Bezier 曲线的控制多边形 bezier_curve.myDraw();/CBezierCurve bezier_curve /是 CTestView 的成员变量 /具体的函数见附录 glPopMatrix();glFinish();/结束 RC 绘图 return;6.处理 OnSize()void CTestView:OnSize(UINT nType,int cx,int cy)CView:OnSize(nType,cx,cy);科研导航http:/ VERIFY(wglMakeCurrent(m_pDC-m_hDC,m_hRC);/确认 RC 与当前 DC 关联 GLResize(cx,cy);/具体的响应 WM_SIZE 消息，对投影进行修正 VERIFY(wglMakeCurrent(NULL,NULL);/确认 DC 释放 RC void GLResize(GLsizei w,GLsizei h)/GLResize()是一个全局函数 /Prevent a divide by zero if(h=0)h=1;glViewport(0,0,w,h);/设置视口 glMatrixMode(GL_PROJECTION);/进入投影变换状态 glLoadIdentity();/重新进行投影变换 gluPerspective(20.0f,(GLdouble)w/(GLdouble)h,1.0,40.0f);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);/结束投影变换 glLoadIdentity();科研导航http:/ 7 处理 OnLButtonDown()void CTestView:OnLButtonDown(UINT nFlags,CPoint point)CView:OnLButtonDown(nFlags,point);if(bezier_curve.m_NMAX-1)MessageBox(顶点个数超过了最大数 MAX=50);return;/以下为坐标变换作准备，/说明：OpenGL 有一个更有力处理方式，即用 gluUnProject()/这里为了证券交易起见，自己处理。GetClientRect(&m_ClientRect);/获取视口区域大小 w=m_ClientRect.right-m_ClientRect.left;/视口宽度 w h=m_ClientRect.bottom-m_ClientRect.top;/视口高度 h /w,h 是 CTestView 的成员变量 centerx=(m_ClientRect.left+m_ClientRect.right)/2;/中心位置，centery=(m_ClientRect.top+m_ClientRect.bottom)/2;/取之作原点 科研导航http:/ /centerx,centery 是 CTestView 的成员变量 GLdouble tmpx,tmpy;tmpx=scrx2glx(point.x);/屏幕上点坐标转化为 OpenGL 画图的规范坐标 tmpy=scry2gly(point.y);bezier_curve.m_Vertexbezier_curve.m_N.x=tmpx;/加一个顶点 bezier_curve.m_Vertexbezier_curve.m_N.y=tmpy;bezier_curve.m_N+;/顶点数加一 InvalidateRect(NULL,TRUE);/发送刷新重绘消息 double CTestView:scrx2glx(int scrx)/可能有毛病，因为点到的位置总 /总画不到，望指正 return(double)(scrx-centerx)/double(h);double CTestView:scry2gly(int scry)return(double)(centery-scry)/double(h);科研导航http:/ 附录：1.CBezierCurve 的声明:(BezierCurve.h)class CBezierCurve public:CBezierCurve();virtual CBezierCurve();void bezier_generation(myPOINT2D PMAX,int level);/算法的具体实现 void myDraw();/画曲线函数 public:void myPolygon();/画控制多边形 myPOINT2D m_VertexMAX;/控制顶点，以数组存储 /myPOINT2D 是一个存二维点的结构 /成员为 Gldouble x,y int m_N;/控制顶点的个数 ;2.CBezierCurve 的实现:(BezierCurve.cpp)科研导航http:/ CBezierCurve:CBezierCurve()m_N=4;m_Vertex0.x=-0.5f;m_Vertex0.y=-0.5f;m_Vertex1.x=-0.5f;m_Vertex1.y=0.5f;m_Vertex2.x=0.5f;m_Vertex2.y=0.5f;m_Vertex3.x=0.5f;m_Vertex3.y=-0.5f;CBezierCurve:CBezierCurve()void CBezierCurve:myDraw()bezier_generation(m_Vertex,LEVEL);科研导航http:/ void CBezierCurve:bezier_generation(myPOINT2D PMAX,int level)/算法的具体描述，请参考相关书本 int i,j;level-;if(level0)return;if(level=0)/不要写成 level=0!glColor3f(1.0f,1.0f,1.0f);glBegin(GL_LINES);/画出线段 glVertex2d(P0.x,P0.y);glVertex2d(Pm_N-1.x,Pm_N-1.y);glEnd();/结束画线段 return;/递归到了最底层，跳出递归 myPOINT2D QMAX,RMAX;for(i=0;im_N;i+)科研导航http:/ Qi.x=Pi.x;Qi.y=Pi.y;for(i=1;i=i;j-)Qj.x=(Qj-1.x+Qj.x)/double(2);Qj.y=(Qj-1.y+Qj.y)/double(2);R0.x=Qm_N-1.x;R0.y=Qm_N-1.y;bezier_generation(Q,level);科研导航http:/ bezier_generation(R,level);void CBezierCurve:myPolygon()glBegin(GL_LINE_STRIP);/画出连线段 glColor3f(0.2f,0.4f,0.4f);for(int i=0;im_N;i+)glVertex2d(m_Vertexi.x,m_Vertexi.y);glEnd();/结束画连线段 *本文结束*-科研导航http:/ 平生不见陈近南，便称英雄亦惘然