基于MFC的OpenGL编程

一、简介GDI是通过设备句柄（DeviceContext以下简称DC）来绘图，而OpenGL则需要绘制环境（RenderingContext，以下简称RC）。每一个GDI命令需要传给它一个DC，但与GDI不同，OpenGL使用当前绘制环境(RC)。一旦在一个线程中指定了一个当前RC，在此线程中其后所有的OpenGL命令都使用相同的当前RC。虽然在单一窗口中可以使用多个RC，但在单一线程中只有一个当前RC。下面我将首先产生一个OpenGLRC并使之成为当前RC，这将分为三个步骤：设置窗口像素格式；产生RC；设置为当前RC。二、MFC中的OpenGL基本框架1、首先创建工程用AppWizard产生一个MFCEXE项目，其他默认即可。2、将此工程所需的OpenGL文件和库加入到工程中在工程菜单中，选择Build下的Settings项。单击Link标签，选择General目录，在Object/LibraryModules的编辑框中输入opengl32.libglu32.libglut.libglaux.lib（注意，输入双引号中的内容，各个库用空格分开；否则会出现链接错误），选择OK结束。然后打开文件stdafx.h，加入下列头文件：#includegl\gl.h#includegl\glu.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:ModifytheWindowclassorstylesherebymodifying//theCREATESTRUCTcscs.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BOOLSetWindowPixelFormat(HDChDC)（用鼠标右键添加）和保护型的成员变量：intm_GLPixelIndex;并编辑其中的代码如下：BOOLCOpenGLDemoView::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,24,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,32,0,0,PFD_MAIN_PLANE,0,0,0,0};this-m_GLPixelIndex=ChoosePixelFormat(hDC,&pixelDesc);if(this-m_GLPixelIndex==0){this-m_GLPixelIndex=1;if(DescribePixelFormat(hDC,this-m_GLPixelIndex,sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR),&pixelDesc)==0){returnFALSE;}}if(SetPixelFormat(hDC,this-m_GLPixelIndex,&pixelDesc)==FALSE){returnFALSE;}returnTRUE;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使之能调用OpenGL函数；PFD_GENERIC_FORMAT假如这种象素格式由WindowsGDI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_TYPE_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,&pixelDesc);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BOOLCreateViewGLContext(HDChDC),并加入一个保护型的成员变量HGLRCm_hGLContext；HGLRC是一个指向renderingcontext的句柄。BOOLCOpenGLDemoView::CreateViewGLContext(HDChDC){this-m_hGLContext=wglCreateContext(hDC);if(this-m_hGLContext==NULL){//创建失败returnFALSE;}if(wglMakeCurrent(hDC,this-m_hGLContext)==FALSE){//选为当前RC失败returnFALSE;}returnTRUE;}在OnCreate函数中调用此函数：intCOpenGLDemoView::OnCreate(LPCREATESTRUCTlpCreateStruct){if(CView::OnCreate(lpCreateStruct)==-1)return-1;//TODO:AddyourspecializedcreationcodehereHWNDhWnd=this-GetSafeHwnd();HDChDC=::GetDC(hWnd);if(this-SetWindowPixelFormat(hDC)==FALSE){return0;}if(this-CreateViewGLContext(hDC)==FALSE){return0;}return0;}添加WM_DESTROY的消息处理函数Ondestroy()，使之如下所示：voidCOpenGLDemoView::OnDestroy(){CView::OnDestroy();//TODO:Addyourmessagehandlercodehereif(wglGetCurrentContext()!=NULL){wglMakeCurrent(NULL,NULL);}if(this-m_hGLContext!=NULL){wglDeleteContext(this-m_hGLContext);this-m_hGLContext=NULL;}}最后，编辑COpenGLDemoView的构造函数，使之如下所示：COpenGLDemoView::COpenGLDemoView(){//TODO:addconstructioncodeherethis-m_GLPixelIndex=0;this-m_hGLContext=NULL;}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不一定就是你产生RC的那个DC，但二者的设备句柄(DeviceContext)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Cl