作者: 誅神律

遊戲的實際的開發中將會大量頻繁地處理頂點,在簡單多邊形可以使用代碼直接生成模型頂點.而真正的遊戲隨便一個模型就可能有幾百或幾千個多邊形.不可能使用代碼直接生成.解決的方法是使用『頂點數組』(Vertex Array).通過建模軟件進形3D建模,然後輸出特定的文本文檔或二進制文檔.可分為以下幾個部驟.

1. 從磁盤上的模型文檔中載入模型的頂點數據.
2. 將頂點數據儲存在數組(array),如將頂點座標存入獨立數組,法線數組,顏色數組.
3. 當OpenGL需要頂點數據時,載入相應的數據.

啟用『頂點數組』

void glEnableClientState(GLenum array);

禁用『頂點數組』

void glDisableClientState(GLenum array);

載入頂點的顏色數組:

void glVertexPointer(GLint size,GLenum type,GLsizei stride,const GLvoid  *pointer);

載入邊(Edge)數組：

void glEdgeFlagPointer(GLsizei stride,const GLvoid *pointer);

載入調色板顏色索引數組

void glIndexPointer(GLenum type,GLsizei stride,const GLvoid *pointer);

載入頂點的法線向量,每三個元素組成一個法線向量

void glNormalPointer(GLenum type,GLsizei stride,const GLvoid *pointer);

載入頂點的紋理座標數組void glTexCoordPointer(Glint size,GLenum type,GLsizei stride,const GLvoid  *pointer);

載入頂點座標數組:

void glVertexPointer(Glint size,GLenum type,GLsizei stride,const GLvoid *pointer);

繪畫所有當前以啟用的頂點數組void glDrawArrays(GLenum mode,GLint first,GLsizei count);

以任意順序繪畫以啟用的頂點數組void glDrawElements(GLenum mode,GLsizei count,GLenum type,const GLvoid *indices);

按值定的範圍繪畫以啟用的頂點數組

void glDrawRangeElements(GLenum mode, GLuint start, GLuint end, GLsizei count, GLenum type, const GLvoid *indices);

按數組索引繪畫單一個頂點void glArrayElement(GLint index);

演示程式中繪畫幾百個球體不斷移動,若不使用頂點數組每秒只有約66幀,而若使用頂點數組性能大幅度提升到每秒有200幀.性能有驚人的提升(不同的計算機性能有所差別).按空格鍵啟用或禁用頂點數組.演示程式下載:

OpenGL支持稱為『顯示列表』(Display List)性能優化,它相當於把OpenGL代碼進行預編譯,並載入顯卡記憶體,從而降低系統開銷,但它對於程式的性能改善並不總是特別明顯,而且不同的圖形卡廠商的實現也有方式各異,最終效果視情況而定,不過最差的情況下也要比不使用好.

生成顯示列表, 返回列表索引

GLuint glGenLists(GLsizei range);

range:顯示列表數量

判斷顯示列表是否有效,有效則返回GL_TRUE

GLboolean glIsList (GLuint list);

list:列表索引

向顯示列表填充命令,把代碼寫在glNewList()與glEndList()

void glNewList(GLuint list,GLenum mode);

list:列表索引

mode:編譯模式分別有GL_COMPILE(編譯)和GL_COMPILE_AND_EXECUTE(編譯並執行)

結束填充數據

void glEndList(void);

當你擁有顯示列表,可以在任何地方調用顯示列表

void glCallList(GLuint list);

如果要一次調用多個顯示列表,依次調用.

void glCallLists(GLsizei num,GLenum type,const GLvoid *lists);

num:顯示列表個數

type:索引的類型

lists:顯示列表索引數組

如果想其它索引值開次執行,從offset開此到num-1結束

void glListName(GLuint offset);

offset:索引數組的偏移

顯示列表的燒毀,當創建顯示列表需要為其分配記憶體存儲OpenGL代碼,當程式結束時要將記憶體釋放,防止記憶體洩漏

void glDeleteLists(GLuint list,GLsizei range);

list:列表索引

range:顯示列表數量

執行顯示列表演示代碼:

if(glIsList(list->ID) == GL_TRUE)

{

glCallList(list->ID);// 調用顯示列表

}

else

{

list->ID = glGenLists(1);// 生成顯示列表

glNewList(list->ID, GL_COMPILE_AND_EXECUTE);

// 填入執行代碼

glEndList();

}

演示程式中繪畫幾百個球體不斷移動,若不使用顯示列表每秒大約200幀,而若使用顯示列表性能大幅度提升,每秒去到670幀.真是出乎意料.按空格鍵啟用或禁用顯示列表.下載演示程式:

對圖像(紋理)合成你可以得到圖像變換的動畫效果,如『燈火』.通過讀取兩張圖像,然後對其進行插值運算,最後生成平滑過渡的效果.演示程式下載:

對兩個或者多個紋理進行組合:

glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE,GL_COMBINE);

紋理平滑過渡

GLfloat texEnvColor[] = {0.0f,0.0f,0.0f,combiner->interpol };

glActiveTexture(GL_TEXTURE1);

glTexEnvfv(GL_TEXTURE_ENV,GL_TEXTURE_ENV_COLOR, texEnvColor);

載入紋理單元0

Load_File_Texture(&combiner->texture0, hInstance, filename0);

激活紋理單元0

glActiveTexture(GL_TEXTURE0);

綁定紋理0

Bind_Image_Texture(&combiner->texture0);

glEnable(GL_TEXTURE_2D);

將紋理傳遞到下一個單元

glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);

載入紋理1

Load_File_Texture(&combiner->texture1, hInstance, filename1);

激活紋理單元1

glActiveTexture(GL_TEXTURE1);

綁定紋理1

Bind_Image_Texture(&combiner->texture1);

glEnable(GL_TEXTURE_2D);

設置紋理組合模式

glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE,GL_COMBINE);

使用插值組合函式

glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_INTERPOLATE);

設置成紋理單元0的輸出

glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_SOURCE0_RGB, GL_PREVIOUS);

設置成當前紋理圖像

glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_SOURCE1_RGB, GL_TEXTURE);

為紋理單元設置ARG2

glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_SOURCE2_RGB, GL_CONSTANT);

使用alpha常數修改RGB分量

glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_OPERAND2_RGB, GL_SRC_ALPHA);

環境映射即在表面『映射』其它物體,如湖面上『映射』出『樹、雲、天、人』,而OpenGL並不是真正地對環境進行反射獲得的效果.演示函式下載:

1. 創建物體表面的紋理圖
2. 使用OpenGL自動生成相應的紋理座標,可以使用GL_SPHERE_MAP(球體映射)和GL_REFLECTION_MAP(反射光映射)
3. 移動鏡頭到物體並指向視點
4. 隨著物體的移動而生成新的紋理座標,使得環境反射效果隨著物體移動而變化,使用glCopyTexImage2D()和glCopyTexSubImage2D()從屏幕上拷貝並生成紋理
5. 如果要填充多邊形顏色,你要禁用紋理glDisable(GL_TEXTURE_2D);才能正確渲染.

紋理座標生成函式:

void glTexGenf(GLenum coord,GLenum pname, GLenum param)

生成環境映射紋理代碼

glGenTextures(1, &texture.ID);

glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, texture.ID);

設定紋理參數代碼

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_R, GL_CLAMP_TO_EDGE);

將紋理坐標生成模式設置為環境映射(反射光)函式

glTexGenf(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_REFLECTION_MAP);

glTexGenf(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_REFLECTION_MAP);

glTexGenf(GL_R, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_REFLECTION_MAP);

移動鏡頭到物體並指向視點,設置屏幕以匹配環境映射的大小

glViewport(0, 0, 256,256);

glMatrixMode(GL_PROJECTION);

glLoadIdentity();

設置90度視口

gluPerspective(90, 1, 0.1, 500);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

載入單位矩陣

glLoadIdentity();

設定相機

gluLookAt(0.0, 0.0, 0.0,posx,posy,posz,neggx,negy,negz);

通過glCopyTexImage2D()和glCopyTexSubImage2D()從屏幕上拷貝並生成環鏡映射紋理

從緩衝區中拷貝像素創建紋理函式

typedef void glCopyTexImage2D(GLenum target, GLint level, GLenum internalformat, GLint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height, GLint border);

從緩衝區中拷貝部分像素創建紋理函式

typedef void glCopyTexSubImage2D(GLenum target, GLint level, GLint xoffset, GLint yoffset, GLint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height);

渲染環鏡映射代碼

glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);

glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);

glEnable(GL_TEXTURE_GEN_R);

使用立方體映射

glEnable(GL_TEXTURE_CUBE_MAP);

glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, texture.ID);

glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);

gluSphere(quadric, 1.0, 64, 64);// 繪畫大球球體

glDisable(GL_TEXTURE_CUBE_MAP);

glDisable(GL_TEXTURE_GEN_S);

glDisable(GL_TEXTURE_GEN_T);

glDisable(GL_TEXTURE_GEN_R);