OpenGL配置环境与OpenGL扩展机制

OpenGL配置环境与OpenGL扩展机制1opengl的版本区别（在opengl官方文档中有详细说明）针对Opengl不同版本的升级是主要是扩展指令集。1.1opengl1.11995年，SGI推出了更为完善的OpenGL1.1版本。OpenGL1.1的性能比1.0版提高甚多。其中包括改进打印机支持，在增强元文件中包含OpenGL的调用，顶点数组的新特性，提高顶点位置、法线、颜色、色彩指数、纹理坐标、多边形边缘标识的传输速度，引入了新的纹理特性等等。1.2opengl1.32001年8月，ARB发布OpenGL1.3规范，它增加了立方纹理贴图、纹理环境、多重采样、纹理框架压缩等扩展指令，但是改进程度非常有限。1.3opengl1.42002年7月，ARB正式发布OpenGL1.4，它也只加入了深度纹理／阴影纹理、顶点设计框架、自动纹理贴图等简单的功能。1.3opengl1.52003年的7月，ARB公布OpenGL1.5规范。OpenGL1.5内包含ARB制定的“正式扩展规格绘制语言”（OpenGLShadingLanguagev1.0），该语言用于着色对象、顶点着色、片断着色等扩展功能，同时也将作为下一代OpenGL2.0版本的内核。OpenGL1.5的变化还增加了顶点缓冲对象（可提高透视性能）、非乘方纹理(可提高纹理内存的使用效率)以及阴影功能、隐蔽查询功能等等。其主要内容包括l顶点BufferObject：进行顶点配列方式可以提高透视性能lShadow功能：增加用来比较Shadow映射的函数l隐蔽查询(QUERY)：为提高Curling性能采用非同步隐蔽测试l非乘方纹理(Texture)：提高mipmap等纹理内存的使用效率lOpenGLShadingLanguagev.1.0：用于着色(shader)对象、顶点着色以及片断着色技术(fragmentshader)的扩展功能1.4opengl2.0OpenGL1.0推出后的相当长的一段时间里，OpenGL唯一做的只是增加了一些扩展指令集，这些扩展指令是一些绘图功能，像是ClearCoat、Multisample、视频及绘图的整合工具(某些是通过OpenML的努力而开发出来的，它本身属于OpenGLARB扩展指令之一。去年8月已经推出opengl2.0。OpenGL2.0将在OpenGL1.3基础上进行修改扩充、但它将有下面五个方面的重大改进：①复杂的核心被彻底精简；②完全的硬件可编程能力；③改进的内存管理机制、支持高级像素处理；④扩展至数字媒体领域，使之跨越高端图形和多媒体范畴；⑤支持嵌入式图形应用。为了在获得强大功能的同时保持理想的兼容性，OpenGL2.0经历以下两个发展阶段：第一个阶段注重兼容能力和平滑过渡，为此，OpenGL2.0核心将在精简后的OpenGL1.3功能模块的基础上加上可完全兼容的新功能共同组成，这种做法在满足兼容性的同时，还可将原有OpenGL中数量众多、且相互纠缠不清的扩展指令进行彻底精简。第一阶段的任务只是为了过渡，而第二阶段才是OpenGL2.0的真正成熟期。此时，ARB将合成出一个“纯OpenGL2.0”内核，纯内核将包含更多新增加的“精简型API函数”，这些函数具有完全的可编程特性、结构简单高效、功能强大且应用灵活。除了完成这项任务外，ARB组织还得指导开发商抛弃繁琐的OpenGL1.X、转用更具弹性的“纯OpenGL2.0”。2OpenGL扩展（OpenGLExtensions）OpenGL和Direct3D比较起来，最大的一个长处就是其扩展机制。硬件厂商开发出一个新功能，可以针对新功能开发OpenGL扩展，软件开发人员通过这个扩展就可以使用新的硬件功能。所以虽然显卡的发展速度比OpenGL版本更新速度快得多，但程序员仍然可以通过OpenGL使用最新的硬件功能。而Direct3D则没有扩展机制，硬件的新功能要等到微软发布新版DirectX后才可能支持。OpenGL扩展也不是没有缺点，正因为各个硬件厂商都可以开发自己的扩展，所以扩展的数目比较大，而且有点混乱，有些扩展实现的相同的功能，可因为是不同厂商开发的，接口却不一样，所以程序中为了实现这个功能，往往要为不同的显卡写不同的程序。这个问题在OpenGL2.0出来后可能会得到解决，OpenGL2.0的一个目标就是统一扩展，减少扩展数目。2.1扩展名每个扩展都有一个扩展名，扩展名类似如下形式：GL_ARB_multitexture第一段GL，用来表示针对OpenGL哪部分开发的扩展，有以下几个值：GL–针对OpenGL核心的扩展WGL–针对Windows平台的扩展GLX–针对Unix/Linux平台的扩展GLU–针对OpenGLUtilityLibrary的扩展第二段ARB，用来表示是谁开发的这个扩展，常见以下几个值：ARB–经OpenGLArchitectureReviewBoard（OpenGL管理机构）正式核准的扩展，往往由厂商开发的扩展发展而来，如果同时存在厂商开发的扩展和ARB扩展，应该优先使用ARB扩展EXT–被多个硬件厂商支持的扩展NV–nVIDIA公司开发的扩展ATI–ATI公司开发的扩展ATIX–ATI公司开发的实验性扩展SGI–SiliconGraphics（SGI）公司开发的扩展SGIX–SiliconGraphics（SGI）公司开发的实验性扩展第三段multitexture就是真正的扩展名了，如multitexture就是多重纹理扩展。2.2使用OpenGL扩展要使用一个OpenGL扩展，首先必须检查显卡是否支持这个扩展，以下代码可以获取一个显卡支持的的OpenGL扩展：constchar*str=glGetString(GL_EXTENSIONS);函数返回一个字符串指针，这个字符串就是显卡所支持的所有扩展的扩展名，不同的扩展名之间用空格隔开，形如：GL_ARB_imagingGL_ARB_multitextureGL_ARB_point_parameters……OpenGL扩展往往都会新增一些函数，在Windows平台上，这些函数不是通过.lib库连接到程序里的，而要在运行时动态获得函数的指针。我们以GL_ARB_point_parameters扩展为例看看怎么获得函数指针。首先要定义函数指针类型，typedefvoid(APIENTRY*PFNGLPOINTPARAMETERFARBPROC)(GLenumpname,GLfloatparam);typedefvoid(APIENTRY*PFNGLPOINTPARAMETERFVARBPROC)(GLenumpname,constGLfloat*params);这个工作SGI已经为我们做好，它提供了一个头文件glext.h，里面有目前绝大多数扩展的常量和函数指针定义，下载下来放到编译器的include/GL文件夹下面，然后在程序里面加上：#includeGL/glext.h就可以在程序中使用常量和函数指针类型了。然后要定义函数指针：PFNGLPOINTPARAMETERFARBPROCglPointParameterfARB;PFNGLPOINTPARAMETERFVARBPROCglPointParameterfvARB;再检查显卡是否支持GL_ARB_point_parameters扩展，其中isExtensionSupported是自定义的一个函数，就是在glGetString(GL_EXTENSIONS)返回的字符串里查找是否存在指定的扩展名：inthasPointParams=isExtensionSupported(GL_ARB_point_parameters);如果支持，就可以用wglGetProcAddress函数获取扩展函数的指针：if(hasPointParams){glPointParameterfARB=(PFNGLPOINTPARAMETERFARBPROC）\wglGetProcAddress(glPointParameterfEXT);glPointParameterfvARB=(PFNGLPOINTPARAMETERFVARBPROC)\wglGetProcAddress(glPointParameterfvEXT);}最后就可以在程序里使用扩展函数：if(hasPointParams){staticGLfloatquadratic[3]={0.25,0.0,1/60.0};glPointParameterfvARB(GL_DISTANCE_ATTENUATION_ARB,quadratic);glPointParameterfARB(GL_POINT_FADE_THRESHOLD_SIZE_ARB,1.0);}另外，下面代码说明如何访问扩展函数：（资料来源于csdn知识库）调用wglGetProcAddress函数访问一个不在标准OpenGL库中的扩展函数。如果该扩展函数存在当前的执行(implementation)中，那么wglGetProcAddress返回一个用来访问该函数的函数指针。否则，wglGetProcAddress返回NULL.例如，要访问glAddSwapHintRectWIN扩展函数，如下调用wglGetProcAddress://Getapointertotheextensionfunction.typedefvoid(WINAPI*FNSWAPHINT)(GLint,GLint,GLsizei,GLsizei);fnSwapHint=(FNSWAPHINT)wglGetProcAddress(glAddSwapHintRectWIN);//ActualcalltoglAddSwapHintRectWIN.if(fnSwapHint!=NULL)(*fnSwapHint)(0,0,100,100);2.3WGL扩展glGetString(GL_EXTENSIONS)取得的扩展字符串中并不包括针对Windows平台的WGL扩展，WGL扩展串要通过WGL_ARB_extensions_string扩展来获得，以下代码演示了如何获得WGL扩展串：定义WGL_ARB_extensions_string扩展新增函数wglGetExtensionsStringARB的函数指针类型，同样这个工作SGI已经为我们做好，只不过不在glext.h中，而在它提供的另外一个头文件wglext.h中：typedefconstchar*(APIENTRY*PFNWGLGETEXTENSIONSSTRINGARBPROC)(HDChdc);定义函数指针：PFNWGLGETEXTENSIONSSTRINGARBPROCwglGetExtensionsStringARB;检查是否支持WGL_ARB_extensions_string扩展，如果不支持，表示这个显卡不支持WGL扩展，如果支持，则得到wglGetExtensionsStringARB函数的指针，并调用它得到WGL扩展串：inthasWGLext=isExtensionSupported(WGL_ARB_extensions_string);if(hasWGLext){wglGetExtensionsStringARB=(PFNWGLGETEXTENSIONSSTRINGARBPROC)\wglGetProcAddress(wglGetExtensionsStringARB);constchar*wglExt=wglGetExtensionsStringARB(hdc);……}2.4OpenGL版本一些常用的OpenGL扩展会在新版的OpenGL中加到OpenGL核心中去，成为OpenGL标准的一部分，可以简化程序开发，程序员使用这些功能时不必做繁琐的扩展初始化工作。比如多重纹理功能，在OpenGL1.2.1加入到OpenGL核心中，以前要使用多重纹理，要先检查是否支持GL_ARB_multitextur