第12课 OpenGL 显示列表
顯示列表:
想知道如何加速你的OpenGL程序么?這一課將告訴你如何使用OpenGL的顯示列表,它通過預編譯OpenGL命令來加速你的程序,并可以為你省去很多重復的代碼。
這次我將教你如何使用顯示列表,顯示列表將加快程序的速度,而且可以減少代碼的長度。
當你在制作游戲里的小行星場景時,每一層上至少需要兩個行星,你可以用OpenGL中的多邊形來構造每一個行星。聰明點的做法是做一個循環,每個循環畫出行星的一個面,最終你用幾十條語句畫出了一個行星。每次把行星畫到屏幕上都是很困難的。當你面臨更復雜的物體時你就會明白了。
那么,解決的辦法是什么呢?用現實列表,你只需要一次性建立物體,你可以貼圖,用顏色,想怎么弄就怎么弄。給現實列表一個名字,比如給小行星的顯示列表命名為“asteroid”。現在,任何時候我想在屏幕上畫出行星,我只需要調用glCallList(asteroid)。之前做好的小行星就會立刻顯示在屏幕上了。因為小行星已經在顯示列表里建造好了,OpenGL不會再計算如何構造它。它已經在內存中建造好了。這將大大降低CPU的使用,讓你的程序跑的更快。
那么,開始學習咯。我稱這個DEMO為Q-Bert顯示列表。最終這個DEMO將在屏幕上畫出15個立方體。每個立方體都由一個盒子和一個頂部構成,頂部是一個單獨的顯示列表,盒子沒有頂。
這一課是建立在第六課的基礎上的,我將重寫大部分的代碼,這樣容易看懂。下面的這些代碼在所有的課程中差不多都用到了。
下面設置變量。首先是存儲紋理的變量,然后兩個新的變量用于顯示列表。這些變量是指向內存中顯示列表的指針。命名為box和top。
然后用兩個變量xloop,yloop表示屏幕上立方體的位置,兩個變量xrot,yrot表示立方體的旋轉。
GLuint box; // 保存盒子的顯示列表 GLuint top; // 保存盒子頂部的顯示列表 GLuint xloop; // X軸循環變量 GLuint yloop; // Y軸循環變量
接下來建立兩個顏色數組
static GLfloat boxcol[5][3]=                // 盒子的顏色數組
{
    // 亮:紅,橙,黃,綠,藍
    {1.0f,0.0f,0.0f},{1.0f,0.5f,0.0f},{1.0f,1.0f,0.0f},{0.0f,1.0f,0.0f},{0.0f,1.0f,1.0f}
};
static GLfloat topcol[5][3]=                // 頂部的顏色數組
{
    // 暗:紅,橙,黃,綠,藍
    {.5f,0.0f,0.0f},{0.5f,0.25f,0.0f},{0.5f,0.5f,0.0f},{0.0f,0.5f,0.0f},{0.0f,0.5f,0.5f}
};
現在正式開始建立顯示列表。你可能注意到了,所有創造盒子的代碼都在第一個顯示列表里,所有創造頂部的代碼都在另一個列表里。我會努力解釋這些細節。
GLvoid BuildLists()                    // 創建盒子的顯示列表
{
開始的時候我們告訴OpenGL我們要建立兩個顯示列表。glGenLists(2)建立了兩個顯示列表的空間,并返回第一個顯示列表的指針。“box”指向第一個顯示列表,任何時候調用“box”第一個顯示列表就會顯示出來。
box=glGenLists(2); // 創建兩個顯示列表的名稱
現在開始構造第一個顯示列表。我們已經申請了兩個顯示列表的空間了,并且有box指針指向第一個顯示列表。所以現在我們應該告訴OpenGL要建立什么類型的顯示列表。
我們用glNewList()命令來做這個事情。你一定注意到了box是第一個參數,這表示OpenGL將把列表存儲到box所指向的內存空間。第二個參數GL_COMPILE告訴OpenGL我們想預先在內存中構造這個列表,這樣每次畫的時候就不必重新計算怎么構造物體了。
GL_COMPILE類似于編程。在你寫程序的時候,把它裝載到編譯器里,你每次運行程序都需要重新編譯。而如果他已經編譯成了.exe文件,那么每次你只需要點擊那個.exe文件就可以運行它了,不需要編譯。當OpenGL編譯過顯示列表后,就不需要再每次顯示的時候重新編譯它了。這就是為什么用顯示列表可以加快速度。
glNewList(box,GL_COMPILE); // 創建第一個顯示列表
下面這部分的代碼畫出一個沒有頂部的盒子,它不會出現在屏幕上,只會存儲在顯示列表里。
你可以在glNewList()和glEngList()中間加上任何你想加上的代碼。可以設置顏色,貼圖等等。唯一不能加進去的代碼就是會改變顯示列表的代碼。顯示列表一旦建立,你就不能改變它。
比如你想加上glColor3ub(rand()%255,rand()%255,rand()%255),使得每一次畫物體時都會有不同的顏色。但因為顯示列表只會建立一次,所以每次畫物體的時候顏色都不會改變。物體將會保持第一次建立顯示列表時的顏色。 如果你想改變顯示列表的顏色,你只有在調用顯示列表之前改變顏色。后面將詳細解釋這一點。
        glBegin(GL_QUADS);                            // 開始繪制四邊形
            // 底面
            glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);    
            glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);    
            glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f,  1.0f);    
            glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);    
            // 前面
            glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);    
            glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f,  1.0f);    
            glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f,  1.0f);    
            glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f,  1.0f);    
            // 后面
            glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);    
            glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);   
            glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f, -1.0f);    
            glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);   
            // 右面
            glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);    
            glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f, -1.0f);   
            glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f,  1.0f);    
            glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f,  1.0f);    
            // 左面
            glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);    
            glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);    
            glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f,  1.0f);    
            glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);    
        glEnd();                                // 四邊形繪制結束
用glEngList()命令,我們告訴OpenGL我們已經完成了一個顯示列表。在glNewList()和glEngList()之間的任何東西就是顯示列表的一部分。
glEndList(); // 第一個顯示列表結束
現在我們來建立第二個顯示列表。在上一個顯示列表的指針上加1,就得到了第二個顯示列表的指針。第二個顯示列表的指針命名為“top”。
top=box+1; // 第二個顯示列表的名稱
現在我們知道了第二個顯示列表的指針,我們可以建立它了。
glNewList(top,GL_COMPILE); // 盒子頂部的顯示列表
下面的代碼畫出盒子的頂部。
        glBegin(GL_QUADS);                            // 開始繪制四邊形
            // 上面
            glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);    
            glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f,  1.0f);    
            glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f,  1.0f);    
            glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f, -1.0f);    
        glEnd();                                // 結束繪制四邊形
然后告訴OpenGL第二個顯示列表建立完畢。
glEndList(); // 第二個顯示列表創建完畢 }
貼圖紋理的代碼和之前教程里的代碼是一樣的。我們需要一個可以貼在立方體上的紋理。我決定使用mipmapping處理讓紋理看上去光滑,因為我討厭看見像素點。紋理的文件名是“cube.bmp”,存放在data目錄下。
    if (TextureImage[0]=LoadBMP("Data/Cube.bmp"))
改變窗口大小的代碼和第六課是一樣的。
初始化的代碼只有一點改變,加入了一行BuildList()。請注意代碼的順序,先讀入紋理,然后建立顯示列表,這樣當我們建立顯示列表的時候就可以將紋理貼到立方體上了。
BuildLists(); // 創建顯示列表
接下來的三行使燈光有效。Light0一般來說是在顯卡中預先定義過的,如果Light0不工作,把下面那行注釋掉好了。
最后一行的GL_COLOR_MATERIAL使我們可以用顏色來貼紋理。如果沒有這行代碼,紋理將始終保持原來的顏色,glColor3f(r,g,b)就沒有用了。總之這行代碼是很有用的。
    glEnable(GL_LIGHT0);                    // 使用默認的0號燈
    glEnable(GL_LIGHTING);                    // 使用燈光
    glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);                // 使用顏色材質
現在到了繪制代碼的地方了,我們還是和以前一樣,以清除背景顏色為開始。
接著把紋理綁定到立方體,我可以把這些代碼加入到顯示列表中,但我還是把它留在了顯示列表外邊,這樣我可以隨便設置紋理。
int DrawGLScene(GLvoid)                        // 繪制操作開始
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);    // 清除背景顏色
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]);        // 選擇紋理
現在到了真正有趣的地方了。用一個循環,循環變量用于改變Y軸位置,在Y軸上畫5個立方體,所以用從1到5的循環。
    for (yloop=1;yloop<6;yloop++)                // 沿Y軸循環
    {
另外用一個循環,循環變量用于改變X軸位置。每行上的立方體數目取決于行數,所以循環方式如下。
        for (xloop=0;xloop<yloop;xloop++)        // 沿X軸循環
        {
重置模型變化矩陣
glLoadIdentity(); // 重置模型變化矩陣
邊的代碼是移動和旋轉當前坐標系到需要畫出立方體的位置。(原文有很羅嗦的一大段,相信大家的數學功底都不錯,就不翻譯了)
            // 設置盒子的位置
            glTranslatef(1.4f+(float(xloop)*2.8f)-(float(yloop)*1.4f),((6.0f-float(yloop))*2.4f)-7.0f,-20.0f);
            glRotatef(45.0f-(2.0f*yloop)+xrot,1.0f,0.0f,0.0f);    
            glRotatef(45.0f+yrot,0.0f,1.0f,0.0f);
然后在正式畫盒子之前設置顏色。每個盒子用不同的顏色。
glColor3fv(boxcol[yloop-1]);
好了,顏色設置好了。現在需要做的就是畫出盒子。不用寫出畫多邊形的代碼,只需要用glCallList(box)命令調用顯示列表。盒子將會用glColor3fv()所設置的顏色畫出來。
glCallList(box); // 繪制盒子
然后用另外的顏色畫頂部。搞定。
            glColor3fv(topcol[yloop-1]);        // 選擇頂部顏色
            glCallList(top);            // 繪制頂部
        }
    }
    return TRUE;                        // 成功返回
}
下面的代碼是鍵盤控制的一些東西
        SwapBuffers(hDC);                // 交換緩存
        if (keys[VK_LEFT])                // 左鍵是否按下
        {
            yrot-=0.2f;                // 如果是,向左旋轉
        }
        if (keys[VK_RIGHT])                // 右鍵是否按下
        {
            yrot+=0.2f;                // 如果是向右旋轉
        }
        if (keys[VK_UP])                // 上鍵是否按下
        {
            xrot-=0.2f;                // 如果是向上旋轉
        }
        if (keys[VK_DOWN])                // 下鍵是否按下
        {
            xrot+=0.2f;                // 如果是向下旋轉
        }
                            總結
以上是生活随笔為你收集整理的第12课 OpenGL 显示列表的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
                            
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