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title: OpenGL-基础程序
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cover: https://pic.biss.click/image/2fcb9566-f7f6-4132-81cb-4cd646967519.webp
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categories:
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- 技术
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- 学习
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series: OpenGL
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tags: OpenGL
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abbrlink: 437a5198
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summary: >-
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这篇文章详细介绍了OpenGL的基础程序，包括代码展示和代码解释两部分。代码展示部分呈现了一个简单的OpenGL程序，涵盖了初始化与窗口管理、状态设置与缓冲区操作、矩阵与坐标变换以及几何图形绘制等关键步骤。代码解释则将这些步骤按照功能类别进行了归纳，帮助读者更好地理解OpenGL的渲染流程。通过这个示例，读者可以初步掌握OpenGL的基本操作和概念。
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date: 2026-04-11 18:20:34
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# 代码展示
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我们先从基本的OpenGL程序开始吧，这是一个简单的OpenGL程序：
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```cpp
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#include<GL/glut.h>
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using namespace std;
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// 回调函数
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void myDisplay()
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{
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// 清除缓冲区
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glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
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glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
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// 正交模式
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glMatrixMode(GL_PROJECTION);
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gluOrtho2D(0.0, 500.0, 0.0, 500.0);
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glColor4f(0.0, 1.0, 0.0, 0.0);
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glRectf(50.0, 50.0, 400.0, 400.0);
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// 划线
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glColor3f(1.0, 1.0, 0.0);
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glBegin(GL_LINES);
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glVertex2f(50.0, 50.0);
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glVertex2f(400.0, 400.0);
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glVertex2f(400.0, 50.0);
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glVertex2f(50.0, 400.0);
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glEnd();
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// 画点
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glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
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glPointSize(20.0);
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glBegin(GL_POINTS);
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glVertex2f(15.0, 15.0);
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glEnd();
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// 画三角形
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glBegin(GL_TRIANGLES);
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glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
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glVertex2i(200, 300);
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glVertex2i(100, 100);
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glVertex2i(300, 100);
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glEnd();
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glFlush();
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}
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int main(int argc, char* argv[])
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{
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glutInit(&argc, argv);
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glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);
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glutInitWindowPosition(100, 100);
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glutInitWindowSize(500, 500);
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glutCreateWindow("");
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glutDisplayFunc(&myDisplay);
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glutMainLoop();
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return 0;
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}
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```
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这是运行结果图：
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# 代码解释
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这段代码展示了经典的 OpenGL (GLUT) 固定渲染管线基本操作。为了方便理解，我将这些函数按照 **初始化与窗口管理**、**状态设置**、**坐标变换** 以及 **图形绘制** 四个类别进行了整理。
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## 1. 窗口管理与初始化 (GLUT 库)
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这类函数主要用于配置窗口系统和处理程序的运行流程。
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| 函数名称 | 功能描述 | 核心参数说明 |
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| :--- | :--- | :--- |
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| `glutInit` | 初始化 GLUT 库 | 接收 `main` 函数的命令行参数 |
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| `glutInitDisplayMode` | 设置显示模式 | `GLUT_RGB` (使用颜色模式), `GLUT_SINGLE` (单缓冲区) |
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| `glutInitWindowPosition` | 设置窗口在屏幕上的初始位置 | 窗口左上角坐标 $(x, y)$ |
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| `glutInitWindowSize` | 设置窗口的宽度和高度 | 像素值 (Width, Height) |
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| `glutCreateWindow` | 创建窗口 | 字符串参数作为窗口标题 |
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| `glutDisplayFunc` | 注册显示回调函数 | 传入负责绘图的函数指针 |
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| `glutMainLoop` | 进入 GLUT 事件处理循环 | 让程序持续运行，等待重绘或交互 |
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## 2. 状态设置与缓冲区操作
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这些函数用于配置 OpenGL 的全局状态（如颜色、点大小）或清理画布。
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| 函数名称 | 功能描述 | 核心参数说明 |
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| :--- | :--- | :--- |
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| `glClearColor` | 设置清除颜色（背景色） | RGBA 值 (0.0~1.0)，此处设为黑色 |
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| `glClear` | 清除指定的缓冲区 | `GL_COLOR_BUFFER_BIT` 表示清除颜色缓存 |
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| `glColor4f` | 设置当前的绘制颜色 (带透明度) | RGBA 分量 |
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| `glColor3f` | 设置当前的绘制颜色 (不带透明度) | RGB 分量 |
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| `glPointSize` | 设置点的像素大小 | 浮点数，数值越大点越粗 |
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| `glFlush` | 强制刷新缓冲区 | 确保绘图命令立即执行并输出到显示设备 |
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## 3. 矩阵与坐标变换
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用于定义物体是如何投影到屏幕上的。
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| 函数名称 | 功能描述 | 核心参数说明 |
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| :--- | :--- | :--- |
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| `glMatrixMode` | 设置当前矩阵模式 | `GL_PROJECTION` 切换到投影矩阵堆栈 |
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| `gluOrtho2D` | 定义二维正交投影裁剪区域 | 定义视野的左、右、下、上边界范围 |
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## 4. 几何图形绘制
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OpenGL 的核心绘图逻辑，通过指定顶点来构建形状。
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| 函数名称 | 功能描述 | 核心参数说明 |
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| :--- | :--- | :--- |
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| `glRectf` | 绘制一个实心矩形 | 传入左下角坐标和右上角坐标 $(x1, y1, x2, y2)$ |
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| `glBegin` | 标记图元绘制的开始 | `GL_LINES` (线), `GL_POINTS` (点), `GL_TRIANGLES` (三角形) |
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| `glVertex2f` | 指定一个二维顶点 (浮点型) | 坐标 $(x, y)$ |
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| `glVertex2i` | 指定一个二维顶点 (整型) | 坐标 $(x, y)$ |
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| `glEnd` | 标记图元绘制的结束 | 必须与 `glBegin` 成对出现 |
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