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OpenGl学习（17）
这次要讲的是OpenGL版本和OpenGL扩展。呵呵，你的系统支持什么版本的OpenGL呢？
OpenGL从推出到现在，已经有相当长的一段时间了。其间，OpenGL不断的得到更新。到今天为止，正式的OpenGL已经有九个版本。(1.0,&1.1,&1.2,&1.2.1,&1.3,&1.4,&1.5,&2.0,&2.1)
每个OpenGL版本的推出，都增加了一些当时流行的或者迫切需要的新功能。同时，到现在为止，OpenGL是向下兼容的，就是说如果某个功能在一个低版本中存在，则在更高版本中也一定存在。这一特性也为我们编程提供了一点方便。
当前OpenGL的最新版本是OpenGL&2.1，但是并不是所有的计算机系统都有这样最新版本的OpenGL实现。举例来说，Windows系统如果没有安装显卡驱动，或者显卡驱动中没有附带OpenGL，则Windows系统默认提供一个软件实现的OpenGL，它没有使用硬件加速，因此速度可能较慢，版本也很低，仅支持1.1版本（听说Windows&Vista默认提供的OpenGL支持到1.4版本，我也不太清楚）。nVidia和ATI这样的显卡巨头，其主流显卡基本上都提供了对OpenGL&2.1的支持。但一些旧型号的显卡因为性能不足等原因，只能支持到OpenGL&2.0或者OpenGL&1.5。Intel的集成显卡，很多都只提供了OpenGL&1.4（据说目前也有更高版本的了，但是我没有见到）。
OpenGL&2.0是一次比较大的改动，也因此升级了主版本号。可以认为OpenGL&2.0版本是一个分水岭，是否支持OpenGL&2.0版本，直接关系到运行OpenGL程序时的效果。如果要类比一下的话，我觉得OpenGL&1.5和OpenGL&2.0的差距，就像是DirectX&8.1和DirectX&9.0c的差距了。
检查自己的OpenGL版本
可以很容易的知道自己系统中的OpenGL版本，方法就是调用glGetString函数。&
const&char*&version&=&(const&char*)glGetString(GL_VERSION);
printf(&OpenGL&版本：%s\n&,&version);
glGetString(GL_VERSION);会返回一个表示版本的字符串，字符串的格式为X.X.X，就是三个整数，用小数点隔开，第一个数表示OpenGL主版本号，第二个数表示OpenGL次版本号，第三个数表示厂商发行代号。比如我在运行时得到的是&2.0.1&，这表示我的OpenGL版本为2.0（主版本号为2，次版本号为0），是厂商的第一个发行版本。
通过sscanf函数，也可以把字符串分成三个整数，以便详细的进行判断。&
int&main_version,&sub_version,&release_
const&char*&version&=&(const&char*)glGetString(GL_VERSION);
sscanf(version,&&%d.%d.%d&,&&main_version,&&sub_version,&&release_version);
printf(&OpenGL&版本：%s\n&,&version);
printf(&主版本号：%d\n&,&main_version);
printf(&次版本号：%d\n&,&sub_version);
printf(&发行版本号：%d\n&,&release_version);
glGetString还可以取得其它的字符串。
glGetString(GL_VENDOR);&返回OpenGL的提供厂商。
glGetString(GL_RENDERER);&返回执行OpenGL渲染的设备，通常就是显卡的名字。
glGetString(GL_EXTENSIONS);&返回所支持的所有扩展，每两个扩展之间用空格隔开。详细情况参见下面的关于“OpenGL扩展”的叙述。
版本简要历史
版本不同，提供功能的多少就不同。这里列出每个OpenGL版本推出时，所增加的主要功能。当然每个版本的修改并不只是下面的内容，读者如果需要知道更详细的情形，可以查阅OpenGL标准。
OpenGL&1.1
顶点数组。把所有的顶点数据（颜色、纹理坐标、顶点坐标等）都放到数组中，可以大大的减少诸如glColor*,&glVertex*等函数的调用次数。虽然显示列表也可以减少这些函数的调用次数，但是显示列表中的数据是不可以修改的，顶点数组中的数据则可以修改。
纹理对象。把纹理作为对象来管理，同一时间OpenGL可以保存多个纹理（但只使用其中一个）。以前没有纹理对象时，OpenGL只能保存一个“当前纹理”。要使用其它纹理时，只能抛弃当前的纹理，重新载入。原来的方式非常影响效率。
OpenGL&1.2
三维纹理。以前的OpenGL只支持一维、二维纹理。
像素格式。新增加了GL_BGRA等原来没有的像素格式。允许压缩的像素格式，例如GL_UNSIGNED_SHORT_5_5_5_1格式，表示两个字节，存放RGBA数据，其中R,&G,&B各占5个二进制位，A占一个二进制位。
图像处理。新增了一个“图像处理子集”，提供一些图像处理的专用功能，例如卷积、计算柱状图等。这个子集虽然是标准规定，但是OpenGL实现时也可以选择不支持它。
OpenGL&1.2.1
没有加入任何新的功能。但是引入了“ARB扩展”的概念。详细情况参见下面的关于“OpenGL扩展”的叙述。
OpenGL&1.3
压缩纹理。在处理纹理时，使用压缩后的纹理而不是纹理本身，这样可以节省空间（节省显存）和传输带宽（节省从内存到显存的数据流量）
多重纹理。同时使用多个纹理。
多重采样。一种全屏抗锯齿技术，使用后可以让画面显示更加平滑，减轻锯齿现象。对于nvidia显卡，在设置时有一项“3D平滑处理设置”，实际上就是多重采样。通常可以选择2x,&4x，高性能的显卡也可以选择8x,&16x。其它显卡也几乎都有类似的设置选项，但是也有的显卡不支持多重采样，所以是0x。
OpenGL&1.4
深度纹理。可以把深度值像像素值一样放到纹理中，在绘制阴影时特别有用。
辅助颜色。顶点除了有颜色外还有辅助颜色。在使用光照时可以表现出更真实的效果。
OpenGL&1.5
缓冲对象。允许把数据（主要指顶点数据）交由OpenGL保存到较高性能的存储器中，提高绘制速度。比顶点数组有更多优势。顶点数组只是减少函数调用次数，缓冲对象不仅减少函数调用次数，还加快数据访问速度。
遮挡查询。可以计算一个物体有几个像素会被绘制到屏幕上。如果物体没有任何像素会被绘制，则不需要加载相关的数据（例如纹理数据）。
OpenGL&2.0
可编程着色。允许编写一小段代码来代替OpenGL原来的顶点操作/片段操作。这样提供了巨大的灵活性，可以实现各种各样的丰富的效果。
纹理大小不再必须是2的整数次方。
点块纹理。把纹理应用到一个点（大小可能不只一个像素）上，这样比绘制一个矩形可能效率更高。
OpenGL&2.1
可编程着色，编程语言由原来的1.0版本升级为1.2版本。
缓冲对象，原来仅允许存放顶点数据，现在也允许存放像素数据。
获得新版本的OpenGL
要获得新版本OpenGL，首先应该登陆你的显卡厂商网站，并查询相关的最新信息。根据情况，下载最新的驱动或者OpenGL软件包。
如果自己的显卡不支持高版本的OpenGL，或者自己的操作系统根本就没有提供OpenGL，怎么办呢？有一个被称为MESA的开源项目，用C语言编写了一个OpenGL实现，最新的mesa&7.0已经实现了OpenGL&2.1标准中所规定的各种功能。下载MESA的代码，然后编译，就可以得到一个最新版本的OpenGL了。呵呵，不要高兴的太早。MESA是软件实现的，就是说没有用到硬件加速，因此运行起来会较慢，尤其是使用新版本的OpenGL所规定的一些高级特性时，慢得几乎无法忍受。MESA不能让你用旧的显卡玩新的游戏（很可能慢得没法玩），但是如果你只是想学习或尝试一下新版本OpenGL的各种功能，MESA可以满足你的一部分要求。
OpenGL扩展
OpenGL版本的更新并不快。如果某种技术变得流行起来，但是OpenGL标准中又没有相关的规定对这种技术提供支持，那就只能通过扩展来实现了。
厂商在发行OpenGL时，除了遵照OpenGL标准，提供标准所规定的各种功能外，往往还提供其它一些额外的功能，这就是扩展。
扩展的存在，使得各种新的技术可以迅速的被应用到OpenGL中。比如“多重纹理”，它是在OpenGL&1.3中才被加入到标准中的，在OpenGL&1.3出现以前，很多OpenGL实现都通过扩展来支持“多重纹理”。这样，即使OpenGL版本不更新，只要增加新的扩展，也可以提供新的功能了。这也说明，即使OpenGL版本较低，也不一定不支持一些高版本OpenGL才提供的功能。实际上某些OpenGL&1.5的实现，也可能提供了最新的OpenGL&2.1版本所规定的大部分功能。
当然扩展也有缺点，那就是程序在运行的时候必须检查每个扩展功能是否被支持，导致编写程序代码复杂。
扩展的名字
每个OpenGL扩展，都必须向OpenGL的网站注册，确认后才能成为扩展。注册后的扩展有编号和名字。编号仅仅是一个序号，名字则与扩展所提供的功能相关。
名字用下划线分为三部分。举例来说，一个扩展的名字可能为：GL_NV_half_float，其意义如下：
第一部分为扩展的目标。比如GL表示这是一个OpenGL扩展。如果是WGL则表示这是一个针对Windows的OpenGL扩展，如果是GLX则表示这是一个针对linux的X&Window系统的OpenGL扩展。
第二部分为提供扩展的厂商。比如NV表示这是nVidia公司所提供的扩展。相应的还有ATI,&IBM,&SGI,&APPLE,&MESA等。
剩下的部分就表示扩展所提供的内容了。比如half_float，表示半精度的浮点数，每个浮点数的精度只有单精度浮点数的一半，因此只需要两个字节就可以保存。这种扩展功能可以节省内存空间，也节省从内存到显卡的数据传输量，代价就是精确度有所降低。
EXT扩展和ARB扩展
最初的时候，每个厂商都提供自己的扩展。这样导致的结果就是，即使是提供相同的功能，不同的厂商却提供不同的扩展，这样在编写程序的时候，使用一种功能就需要依次检查每个可能支持这种功能的扩展，非常繁琐。
于是出现了EXT扩展和ARB扩展。
EXT扩展是由多个厂商共同协商后形成的扩展，在扩展名字中，“提供扩展的厂商”一栏将不再是具体的厂商名，而是EXT三个字母。比如GL_EXT_bgra，就是一个EXT扩展。
ARB扩展不仅是由多个厂商共同协商形成，还需要经过OpenGL体系结构审核委员会（即ARB）的确认。在扩展名字中，“提供扩展的厂商”一栏不再是具体的厂商名字，而是ARB三个字母。比如GL_ARB_imaging，就是一个ARB扩展。
通常，一种功能如果有多个厂商提出，则它成为EXT扩展。在以后的时间里，如果经过了ARB确认，则它成为ARB扩展。再往后，如果OpenGL的维护者认为这种功能需要加入到标准规定中，则它不再是扩展，而成为标准的一部分。
例如point_parameters，就是先有GL_EXT_point_parameters，再有GL_ARB_point_parameters，最后到OpenGL&1.4版本时，这个功能为标准规定必须提供的功能，不再是一个扩展。
在使用OpenGL所提供的功能时，应该按照标准功能、ARB扩展、EXT扩展、其它扩展这样的优先顺序。例如有ARB扩展支持这个功能时，就不使用EXT扩展。
在程序中，判断OpenGL是否支持某个扩展
前面已经说过，glGetString(GL_EXTENSIONS)会返回当前OpenGL所支持的所有扩展的名字，中间用空格分开，这就是我们判断是否支持某个扩展的依据。&
#include&&string.h&
//&判断OpenGL是否支持某个指定的扩展
//&若支持，返回1。否则返回0。
int&hasExtension(const&char*&name)&{
&&&&const&char*&extensions&=&(const&char*)glGetString(GL_EXTENSIONS);
&&&&const&char*&end&=&extensions&+&strlen(extensions);
&&&&size_t&name_length&=&strlen(name);
&&&&while(&extensions&&&end&)&{
&&&&&&&&size_t&position&=&strchr(extensions,&'&')&-&
&&&&&&&&if(&position&==&name_length&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&strncmp(extensions,&name,&position)&==&0&)
&&&&&&&&&&&&return&1;
&&&&&&&&extensions&+=&(position&+&1);
&&&&return&0;
上面这段代码，判断了OpenGL是否支持指定的扩展，可以看到，判断时完全是靠字符串处理来实现的。循环检测，找到第一个空格，然后比较空格之前的字符串是否与指定的名字一致。若一致，说明扩展是被支持的；否则，继续比较。若所有内容都比较完，则说明扩展不被支持。
编写程序调用扩展的功能
扩展的函数、常量，在命名时与通常的OpenGL函数、常量有少许区别。那就是扩展的函数、常量将以厂商的名字作为后缀。
比如ARB扩展，所有ARB扩展的函数，函数名都以ARB结尾，常量名都以_ARB结尾。例如：
glGenBufferARB（函数）
GL_ARRAY_BUFFER_ARB（常量）
如果已经知道OpenGL支持某个扩展，则如何调用扩展中的函数？大致的思路就是利用函数指针。但是不幸的是，在不同的操作系统中，取得这些函数指针的方法各不相同。为了能够在各个操作系统中都能顺利的使用扩展，我向大家介绍一个小巧的工具：GLEE。
GLEE是一个开放源代码的项目，可以从网络上搜索并下载。其代码由两个文件组成，一个是GLee.c，一个是GLee.h。把两个文件都放到自己的源代码一起编译，运行的时候，GLee可以自动的判断所有扩展是否被支持，如果支持，GLEE会自动读取对应的函数，供我们调用。
我们自己编写代码时，需要首先包含GLee.h，然后才包含GL/glut.h（注意顺序不能调换），然后就可以方便的使用各种扩展功能了。
#include&&GLee.h&
#include&&GL/glut.h&&//&注意顺序，GLee.h要在glut.h之前使用
GLEE也可以帮助我们判断OpenGL是否支持某个扩展，因此有了GLEE，前面那个判断是否支持扩展的函数就不太必要了。
让我们用一段示例代码结束本课。
我们选择一个目前绝大多数显卡都支持的扩展GL_ARB_window_pos，来说明如何使用GLEE来调用OpenGL扩展功能。通常我们在绘制像素时，需要用glRasterPos*函数来指定绘制的位置。但是，glRasterPos*函数使用的不是屏幕坐标，例如指定(0,&0)不一定是左下角，这个坐标需要经过各种变换（参见第五课，变换），最后才得到屏幕上的窗口位置。
通过GL_ARB_window_pos扩展，我们可以直接用屏幕上的坐标来指定绘制的位置，不再需要经过变换，这样在很多场合会显得简单。&
#include&&GLee.h&
#include&&GL/glut.h&
void&display(void)&{
&&&&glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
&&&&if(&GLEE_ARB_window_pos&)&{&//&如果支持GL_ARB_window_pos
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//&则使用glWindowPos2iARB函数，指定绘制位置
&&&&&&&&printf(&支持GL_ARB_window_pos\n&);
&&&&&&&&printf(&使用glWindowPos函数\n&);
&&&&&&&&glWindowPos2iARB(100,&100);
&&&&}&else&{&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//&如果不支持GL_ARB_window_pos
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//&则只能使用glRasterPos*系列函数
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//&先计算出一个经过变换后能够得到
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//&&&(100,&100)的坐标(x,&y,&z)
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//&然后调用glRasterPos3d(x,&y,&z);
&&&&&&&&GLint&viewport[4];
&&&&&&&&GLdouble&modelview[16],&projection[16];
&&&&&&&&GLdouble&x,&y,&z;
&&&&&&&&printf(&不支持GL_ARB_window_pos\n&);
&&&&&&&&printf(&使用glRasterPos函数\n&);
&&&&&&&&glGetIntegerv(GL_VIEWPORT,&viewport);
&&&&&&&&glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX,&modelview);
&&&&&&&&glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX,&projection);
&&&&&&&&gluUnProject(100,&100,&0.5,&modelview,&projection,&viewport,
&&&&&&&&&&&&&x,&&y,&&z);
&&&&&&&&glRasterPos3d(x,&y,&z);
&&&&{&//&绘制一个5*5的像素块
&&&&&&&&GLubyte&pixels[5][5][4];
&&&&&&&&//&把像素中的所有像素都设置为红色
&&&&&&&&int&i,&j;
&&&&&&&&for(i=0;&i&5;&++i)
&&&&&&&&&&&&for(j=0;&j&5;&++j)&{
&&&&&&&&&&&&&&&&pixels[i][j][0]&=&255;&//&red
&&&&&&&&&&&&&&&&pixels[i][j][1]&=&0;&&&//&green
&&&&&&&&&&&&&&&&pixels[i][j][2]&=&0;&&&//&blue
&&&&&&&&&&&&&&&&pixels[i][j][3]&=&255;&//&alpha
&&&&&&&&&&&&}
&&&&&&&&glDrawPixels(5,&5,&GL_RGBA,&GL_UNSIGNED_BYTE,&pixels);
&&&&glutSwapBuffers();
int&main(int&argc,&char*&argv[])&{
&&&&glutInit(&argc,&argv);
&&&&glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA&|&GLUT_DOUBLE);
&&&&glutInitWindowPosition(100,&100);
&&&&glutInitWindowSize(512,&512);
&&&&glutCreateWindow(&OpenGL&);
&&&&glutDisplayFunc(&display);
&&&&glutMainLoop();
可以看到，使用了扩展以后，代码会简单得多了。不支持GL_ARB_window_pos扩展时必须使用较多的代码才能实现的功能，使用GL_ARB_window_pos扩展后即可简单的解决。
如果把代码修改一下，不使用扩展而直接使用else里面的代码，可以发现运行效果是一样的。
在课程的最后我还向大家介绍一个免费的工具软件，这就是OpenGL&Extension&Viewer（各大软件网站均有下载，请自己搜索之），目前较新的版本是3.0。
这个软件可以查看自己计算机系统的OpenGL信息。包括OpenGL版本、提供厂商、设备名称、所支持的扩展等。
软件可以查看的信息很详细，比如查看允许的最大纹理大小、最大光源数目等。
在查看扩展时，可以在最下面一栏输入扩展的名字，按下回车后即可连接到OpenGL官方网站，查找关于这个扩展的详细文档，非常不错。
可以根据电脑的配置情况，自动连接到对应的官方网站，方便下载最新驱动。（比如我是nVidia的显卡，则连接到nVidia的驱动下载页面）
可以进行OpenGL测试，看看运行起来性能如何。
可以给出总体报告，如果一些比较重要的功能不被支持，则会用粗体字标明。
软件还带有一个数据库，可以查询各厂商、各型号的显卡对OpenGL各种扩展的支持情况。
本课介绍了OpenGL版本和OpenGL扩展。
OpenGL从诞生到现在，经历了1.0,&1.1,&1.2,&1.2.1,&1.3,&1.4,&1.5,&2.0,&2.1这些版本。
每个系统中的OpenGL版本可能不同。使用glGetString(GL_VERSION);可以查看当前的OpenGL版本。
新版本的OpenGL将兼容旧版本的OpenGL，同时提供更多的新特性和新功能。
OpenGL在实现时可以通过扩展，来提供额外的功能。
OpenGL扩展有厂家扩展、EXT扩展、ARB扩展。通常应该尽量使用标准功能，其次才是ARB扩展、EXT扩展、厂家扩展。
GLEE是一个可以免费使用的工具，使用它可以方便的判断当前的OpenGL是否支持某扩展，也可以方便的调用扩展。
OpenGL&Extension&Viewer是一个软件，可以检查系统所支持OpenGL的版本、支持的扩展、以及很多的详细信息。
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(window.slotbydup = window.slotbydup || []).push({
id: '4740881',
container: s,
size: '200,200',
display: 'inlay-fix'CCurvesCtrl
&&&&一开始的时候，我在工作中碰到一个问题，我想把数据导出为Web格式的报表。唯一的问题是，我们的报表中需要一个显示曲线图、散点图、柱状图之类的图表，曲线图和散点图的数据规模在百万级别。我用VML实现了这个图表，但效果很不理想。我于是想找找能够在Web上高效绘图的东西，并且不能使用ActiveX之类的控件。我找到了Web3D，我选择了向标准靠拢。于是，我的WebGL学习之旅开始了。
&&& 到目前为止，一些WebGL的高级应用，主要是和3D密切相关的一些技术，我还不会。但是，我先满足一下我的小小欲望，将图表实现。
&&& 散点图、柱状图和曲面图先不考虑，我首先实现一个曲线图的绘画，并设计为一个js类：CCurvesCtrl。
&&& CCurvesCtrl的功能主要有：添加/删除/枚举(访问、获取)曲线；添加和枚举曲线返回曲线对象（CCurve类型）。CCurvesCtrl还要提供一些UI接口，包括返回图表的标题对象（CTitle类型）、图例对象（CLegend类型）、网格对象（CGrid）、坐标轴对象（CAxis）。为方便地对多个曲线执行相同的操作，如，显示、隐藏等，还需要把曲线需要包含在某个组中。组用类型CGroup表示。
&&& CCurve的操作主要针对数据，包括添加、删除、清空等。
&&&&所有js类、枚举等的接口等，请参考最新（v ）的《WebGL自修教程.chm》－》WebGL实例－》CCurvesCtrl参考。
&&&&有两个CCurvesCtrl demo，一个是用来一次性加载500万个点，并绘画出来，这一个过程在我的电脑上大约要3-5秒。另一个用来显示动态加点，并实时绘图。它们分别对应文件：、。如果要运行它们的话，请将它们“右键另存为”，并且，还需要下列js文件的支持（同样用“右键另存为”）（请从《WebGL自修教程.chm》中下载所有的文件）：
动态数据页面的运行效果如下：
该图表控件的功能还有很多没有完成，本人可能要失言，不完善它了。
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　　同样，如果有两束光，相应的值分别为（R1、G1、B1）和（R2、G2、B2），则OpenGL将各个颜色成分相加，得到（R1+R2、G1+G2、B1+B2），若任一成分的和值大于1（超出了设备所能显示的亮度）则约简到1.0。
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(最多只允许输入30个字)OpenGL初学之二
OpenGL入门学习[九]
今天介绍关于OpenGL混合的基本知识。混合是一种常用的技巧，通常可以用来实现半透明。但其实它也是十分灵活的，你可以通过不同的设置得到不同的混合结果，产生一些有趣或者奇怪的图象。
混合是什么呢？混合就是把两种颜色混在一起。具体一点，就是把某一像素位置原来的颜色和将要画上去的颜色，通过某种方式混在一起，从而实现特殊的效果。
假设我们需要绘制这样一个场景：透过红色的玻璃去看绿色的物体，那么可以先绘制绿色的物体，再绘制红色玻璃。在绘制红色玻璃的时候，利用“混合”功能，把将要绘制上去的红色和原来的绿色进行混合，于是得到一种新的颜色，看上去就好像玻璃是半透明的。
要使用OpenGL的混合功能，只需要调用：glEnable(GL_BLEND);即可。
要关闭OpenGL的混合功能，只需要调用：glDisable(GL_BLEND);即可。
注意：只有在RGBA模式下，才可以使用混合功能，颜色索引模式下是无法使用混合功能的。
一、源因子和目标因子前面我们已经提到，混合需要把原来的颜色和将要画上去的颜色找出来，经过某种方式处理后得到一种新的颜色。这里把将要画上去的颜色称为“源颜色”，把原来的颜色称为“目标颜色”。
OpenGL会把源颜色和目标颜色各自取出，并乘以一个系数（源颜色乘以的系数称为“源因子”，目标颜色乘以的系数称为“目标因子”），然后相加，这样就得到了新的颜色。（也可以不是相加，新版本的OpenGL可以设置运算方式，包括加、减、取两者中较大的、取两者中较小的、逻辑运算等，但我们这里为了简单起见，不讨论这个了）
下面用数学公式来表达一下这个运算方式。假设源颜色的四个分量（指红色，绿色，蓝色，alpha值）是(Rs, Gs, Bs,
As)，目标颜色的四个分量是(Rd, Gd, Bd, Ad)，又设源因子为(Sr, Sg, Sb, Sa)，目标因子为(Dr, Dg,
Db, Da)。则混合产生的新颜色可以表示为：
(Rs*Sr+Rd*Dr, Gs*Sg+Gd*Dg, Bs*Sb+Bd*Db, As*Sa+Ad*Da)
当然了，如果颜色的某一分量超过了1.0，则它会被自动截取为1.0，不需要考虑越界的问题。
源因子和目标因子是可以通过glBlendFunc函数来进行设置的。glBlendFunc有两个参数，前者表示源因子，后者表示目标因子。这两个参数可以是多种值，下面介绍比较常用的几种。
GL_ZERO： 表示使用0.0作为因子，实际上相当于不使用这种颜色参与混合运算。
GL_ONE： 表示使用1.0作为因子，实际上相当于完全的使用了这种颜色参与混合运算。
GL_SRC_ALPHA：表示使用源颜色的alpha值来作为因子。
GL_DST_ALPHA：表示使用目标颜色的alpha值来作为因子。
GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA：表示用1.0减去源颜色的alpha值来作为因子。
GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA：表示用1.0减去目标颜色的alpha值来作为因子。
除此以外，还有GL_SRC_COLOR（把源颜色的四个分量分别作为因子的四个分量）、GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR、GL_DST_COLOR、GL_ONE_MINUS_DST_COLOR等，前两个在OpenGL旧版本中只能用于设置目标因子，后两个在OpenGL旧版本中只能用于设置源因子。新版本的OpenGL则没有这个限制，并且支持新的GL_CONST_COLOR（设定一种常数颜色，将其四个分量分别作为因子的四个分量）、GL_ONE_MINUS_CONST_COLOR、GL_CONST_ALPHA、GL_ONE_MINUS_CONST_ALPHA。另外还有GL_SRC_ALPHA_SATURATE。新版本的OpenGL还允许颜色的alpha值和RGB值采用不同的混合因子。但这些都不是我们现在所需要了解的。毕竟这还是入门教材，不需要整得太复杂~
举例来说：
如果设置了glBlendFunc(GL_ONE,
GL_ZERO);，则表示完全使用源颜色，完全不使用目标颜色，因此画面效果和不使用混合的时候一致（当然效率可能会低一点点）。如果没有设置源因子和目标因子，则默认情况就是这样的设置。
如果设置了glBlendFunc(GL_ZERO,
GL_ONE);，则表示完全不使用源颜色，因此无论你想画什么，最后都不会被画上去了。（但这并不是说这样设置就没有用，有些时候可能有特殊用途）
如果设置了glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,
GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);，则表示源颜色乘以自身的alpha值，目标颜色乘以1.0减去源颜色的alpha值，这样一来，源颜色的alpha值越大，则产生的新颜色中源颜色所占比例就越大，而目标颜色所占比例则减小。这种情况下，我们可以简单的将源颜色的alpha值理解为“不透明度”。这也是混合时最常用的方式。
如果设置了glBlendFunc(GL_ONE,
GL_ONE);，则表示完全使用源颜色和目标颜色，最终的颜色实际上就是两种颜色的简单相加。例如红色(1, 0, 0)和绿色(0, 1,
0)相加得到(1, 1, 0)，结果为黄色。
所谓源颜色和目标颜色，是跟绘制的顺序有关的。假如先绘制了一个红色的物体，再在其上绘制绿色的物体。则绿色是源颜色，红色是目标颜色。如果顺序反过来，则红色就是源颜色，绿色才是目标颜色。在绘制时，应该注意顺序，使得绘制的源颜色与设置的源因子对应，目标颜色与设置的目标因子对应。不要被混乱的顺序搞晕了。
二、二维图形混合举例下面看一个简单的例子，实现将两种不同的颜色混合在一起。为了便于观察，我们绘制两个矩形：glRectf(-1,
-1, 0.5, 0.5);glRectf(-0.5, -0.5, 1,
1);，这两个矩形有一个重叠的区域，便于我们观察混合的效果。
先来看看使用glBlendFunc(GL_ONE, GL_ZERO);的，它的结果与不使用混合时相同。
void myDisplay(void)
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_ONE, GL_ZERO);
glColor4f(1, 0, 0, 0.5);
glRectf(-1, -1, 0.5, 0.5);
glColor4f(0, 1, 0, 0.5);
glRectf(-0.5, -0.5, 1, 1);
glutSwapBuffers();
尝试把glBlendFunc的参数修改为glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,
GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);以及glBlendFunc(GL_ONE,
GL_ONE);，观察效果。第一种情况下，效果与没有使用混合时相同，后绘制的图形会覆盖先绘制的图形。第二种情况下，alpha被当作“不透明度”，由于被设置为0.5，所以两个矩形看上去都是半透明的，乃至于看到黑色背景。第三种是将颜色相加，红色和绿色相加得到黄色。
三、实现三维混合也许你迫不及待的想要绘制一个三维的带有半透明物体的场景了。但是现在恐怕还不行，还有一点是在进行三维场景的混合时必须注意的，那就是深度缓冲。
深度缓冲是这样一段数据，它记录了每一个像素距离观察者有多近。在启用深度缓冲测试的情况下，如果将要绘制的像素比原来的像素更近，则像素将被绘制。否则，像素就会被忽略掉，不进行绘制。这在绘制不透明的物体时非常有用——不管是先绘制近的物体再绘制远的物体，还是先绘制远的物体再绘制近的物体，或者干脆以混乱的顺序进行绘制，最后的显示结果总是近的物体遮住远的物体。
然而在你需要实现半透明效果时，发现一切都不是那么美好了。如果你绘制了一个近距离的半透明物体，则它在深度缓冲区内保留了一些信息，使得远处的物体将无法再被绘制出来。虽然半透明的物体仍然半透明，但透过它看到的却不是正确的内容了。
要解决以上问题，需要在绘制半透明物体时将深度缓冲区设置为只读，这样一来，虽然半透明物体被绘制上去了，深度缓冲区还保持在原来的状态。如果再有一个物体出现在半透明物体之后，在不透明物体之前，则它也可以被绘制（因为此时深度缓冲区中记录的是那个不透明物体的深度）。以后再要绘制不透明物体时，只需要再将深度缓冲区设置为可读可写的形式即可。嗯？你问我怎么绘制一个一部分半透明一部分不透明的物体？这个好办，只需要把物体分为两个部分，一部分全是半透明的，一部分全是不透明的，分别绘制就可以了。
即使使用了以上技巧，我们仍然不能随心所欲的按照混乱顺序来进行绘制。必须是先绘制不透明的物体，然后绘制透明的物体。否则，假设背景为蓝色，近处一块红色玻璃，中间一个绿色物体。如果先绘制红色半透明玻璃的话，它先和蓝色背景进行混合，则以后绘制中间的绿色物体时，想单独与红色玻璃混合已经不能实现了。
总结起来，绘制顺序就是：首先绘制所有不透明的物体。如果两个物体都是不透明的，则谁先谁后都没有关系。然后，将深度缓冲区设置为只读。接下来，绘制所有半透明的物体。如果两个物体都是半透明的，则谁先谁后只需要根据自己的意愿（注意了，先绘制的将成为“目标颜色”，后绘制的将成为“源颜色”，所以绘制的顺序将会对结果造成一些影响）。最后，将深度缓冲区设置为可读可写形式。
调用glDepthMask(GL_FALSE);可将深度缓冲区设置为只读形式。调用glDepthMask(GL_TRUE);可将深度缓冲区设置为可读可写形式。
一些网上的教程，包括大名鼎鼎的NeHe教程，都在使用三维混合时直接将深度缓冲区禁用，即调用glDisable(GL_DEPTH_TEST);。这样做并不正确。如果先绘制一个不透明的物体，再在其背后绘制半透明物体，本来后面的半透明物体将不会被显示（被不透明的物体遮住了），但如果禁用深度缓冲，则它仍然将会显示，并进行混合。NeHe提到某些显卡在使用glDepthMask函数时可能存在一些问题，但可能是由于我的阅历有限，并没有发现这样的情况。
那么，实际的演示一下吧。我们来绘制一些半透明和不透明的球体。假设有三个球体，一个红色不透明的，一个绿色半透明的，一个蓝色半透明的。红色最远，绿色在中间，蓝色最近。根据前面所讲述的内容，红色不透明球体必须首先绘制，而绿色和蓝色则可以随意修改顺序。这里为了演示不注意设置深度缓冲的危害，我们故意先绘制最近的蓝色球体，再绘制绿色球体。
为了让这些球体有一点立体感，我们使用光照。在(1, 1, -1)处设置一个白色的光源。代码如下：
void setLight(void)
static const GLfloat light_position[] = {1.0f, 1.0f, -1.0f,
static const GLfloat light_ambient[] = {0.2f, 0.2f, 0.2f,
static const GLfloat light_diffuse[] = {1.0f, 1.0f, 1.0f,
static const GLfloat light_specular[] = {1.0f, 1.0f, 1.0f,
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, light_ambient);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, light_diffuse);
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_SPECULAR, light_specular);
glEnable(GL_LIGHT0);
glEnable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
每一个球体颜色不同。所以它们的材质也都不同。这里用一个函数来设置材质。
void setMatirial(const GLfloat mat_diffuse[4], GLfloat
mat_shininess)
static const GLfloat mat_specular[] = {0.0f, 0.0f, 0.0f,
static const GLfloat mat_emission[] = {0.0f, 0.0f, 0.0f,
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, mat_diffuse);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, mat_emission);
glMaterialf (GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);
有了这两个函数，我们就可以根据前面的知识写出整个程序代码了。这里只给出了绘制的部分，其它部分大家可以自行完成。
void myDisplay(void)
// 定义一些材质颜色
const static GLfloat red_color[] = {1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f};
const static GLfloat green_color[] = {0.0f, 1.0f, 0.0f,
const static GLfloat blue_color[] = {0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.5f};
// 清除屏幕
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// 启动混合并设置混合因子
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
// 设置光源
setLight();
// 以(0, 0, 0.5)为中心，绘制一个半径为.3的不透明红色球体（离观察者最远）
setMatirial(red_color, 30.0);
glPushMatrix();
glTranslatef(0.0f, 0.0f, 0.5f);
glutSolidSphere(0.3, 30, 30);
glPopMatrix();
// 下面将绘制半透明物体了，因此将深度缓冲设置为只读
glDepthMask(GL_FALSE);
// 以(0.2, 0, -0.5)为中心，绘制一个半径为.2的半透明蓝色球体（离观察者最近）
setMatirial(blue_color, 30.0);
glPushMatrix();
glTranslatef(0.2f, 0.0f, -0.5f);
glutSolidSphere(0.2, 30, 30);
glPopMatrix();
// 以(0.1, 0, 0)为中心，绘制一个半径为.15的半透明绿色球体（在前两个球体之间）
setMatirial(green_color, 30.0);
glPushMatrix();
glTranslatef(0.1, 0, 0);
glutSolidSphere(0.15, 30, 30);
glPopMatrix();
// 完成半透明物体的绘制，将深度缓冲区恢复为可读可写的形式
glDepthMask(GL_TRUE);
glutSwapBuffers();
大家也可以将上面两处glDepthMask删去，结果会看到最近的蓝色球虽然是半透明的，但它的背后直接就是红色球了，中间的绿色球没有被正确绘制。
本课介绍了OpenGL混合功能的相关知识。
混合就是在绘制时，不是直接把新的颜色覆盖在原来旧的颜色上，而是将新的颜色与旧的颜色经过一定的运算，从而产生新的颜色。新的颜色称为源颜色，原来旧的颜色称为目标颜色。传统意义上的混合，是将源颜色乘以源因子，目标颜色乘以目标因子，然后相加。
源因子和目标因子是可以设置的。源因子和目标因子设置的不同直接导致混合结果的不同。将源颜色的alpha值作为源因子，用1.0减去源颜色alpha值作为目标因子，是一种常用的方式。这时候，源颜色的alpha值相当于“不透明度”的作用。利用这一特点可以绘制出一些半透明的物体。
在进行混合时，绘制的顺序十分重要。因为在绘制时，正要绘制上去的是源颜色，原来存在的是目标颜色，因此先绘制的物体就成为目标颜色，后来绘制的则成为源颜色。绘制的顺序要考虑清楚，将目标颜色和设置的目标因子相对应，源颜色和设置的源因子相对应。
在进行三维混合时，不仅要考虑源因子和目标因子，还应该考虑深度缓冲区。必须先绘制所有不透明的物体，再绘制半透明的物体。在绘制半透明物体时前，还需要将深度缓冲区设置为只读形式，否则可能出现画面错误。
OpenGL入门学习[十]
今天我们先简单介绍Windows中常用的BMP文件格式，然后讲OpenGL的像素操作。虽然看起来内容可能有点多，但实际只有少量几个知识点，如果读者对诸如“显示BMP图象”等内容比较感兴趣的话，可能不知不觉就看完了。
像素操作可以很复杂，这里仅涉及了简单的部分，让大家对OpenGL像素操作有初步的印象。
学过多媒体技术的朋友可能知道，计算机保存图象的方法通常有两种：一是“矢量图”，一是“像素图”。矢量图保存了图象中每一几何物体的位置、形状、大小等信息，在显示图象时，根据这些信息计算得到完整的图象。“像素图”是将完整的图象纵横分为若干的行、列，这些行列使得图象被分割为很细小的分块，每一分块称为像素，保存每一像素的颜色也就保存了整个图象。
这两种方法各有优缺点。“矢量图”在图象进行放大、缩小时很方便，不会失真，但如果图象很复杂，那么就需要用非常多的几何体，数据量和运算量都很庞大。“像素图”无论图象多么复杂，数据量和运算量都不会增加，但在进行放大、缩小等操作时，会产生失真的情况。
前面我们曾介绍了如何使用OpenGL来绘制几何体，我们通过重复的绘制许多几何体，可以绘制出一幅矢量图。那么，应该如何绘制像素图呢？这就是我们今天要学习的内容了。
1、BMP文件格式简单介绍BMP文件是一种像素文件，它保存了一幅图象中所有的像素。这种文件格式可以保存单色位图、16色或256色索引模式像素图、24位真彩色图象，每种模式种单一像素的大小分别为1/8字节，1/2字节，1字节和3字节。目前最常见的是256色BMP和24位色BMP。这种文件格式还定义了像素保存的几种方法，包括不压缩、RLE压缩等。常见的BMP文件大多是不压缩的。
这里为了简单起见，我们仅讨论24位色、不使用压缩的BMP。（如果你使用Windows自带的画图程序，很容易绘制出一个符合以上要求的BMP）
Windows所使用的BMP文件，在开始处有一个文件头，大小为54字节。保存了包括文件格式标识、颜色数、图象大小、压缩方式等信息，因为我们仅讨论24位色不压缩的BMP，所以文件头中的信息基本不需要注意，只有“大小”这一项对我们比较有用。图象的宽度和高度都是一个32位整数，在文件中的地址分别为0x6，于是我们可以使用以下代码来读取图象的大小信息：
GLint width, // 使用OpenGL的GLint类型，它是32位的。
// 而C语言本身的int则不一定是32位的。
// 在这里进行“打开文件”的操作
fseek(pFile, 0x0012, SEEK_SET); // 移动到0x0012位置
fread(&width, sizeof(width), 1, pFile); //
fseek(pFile, 0x0016, SEEK_SET); // 移动到0x0016位置
// 由于上一句执行后本就应该在0x0016位置
// 所以这一句可省略
fread(&height, sizeof(height), 1, pFile); //
54个字节以后，如果是16色或256色BMP，则还有一个颜色表，但24位色BMP没有这个，我们这里不考虑。接下来就是实际的像素数据了。24位色的BMP文件中，每三个字节表示一个像素的颜色。
注意，OpenGL通常使用RGB来表示颜色，但BMP文件则采用BGR，就是说，顺序被反过来了。
另外需要注意的地方是：像素的数据量并不一定完全等于图象的高度乘以宽度乘以每一像素的字节数，而是可能略大于这个值。原因是BMP文件采用了一种“对齐”的机制，每一行像素数据的长度若不是4的倍数，则填充一些数据使它是4的倍数。这样一来，一个17*15的24位BMP大小就应该是834字节（每行17个像素，有51字节，补充为52字节，乘以15得到像素数据总长度780，再加上文件开始的54字节，得到834字节）。分配内存时，一定要小心，不能直接使用“图象的高度乘以宽度乘以每一像素的字节数”来计算分配空间的长度，否则有可能导致分配的内存空间长度不足，造成越界访问，带来各种严重后果。
一个很简单的计算数据长度的方法如下：
int LineLength, TotalL
LineLength = ImageWidth * BytesPerP // 每行数据长度大致为图象宽度乘以
// 每像素的字节数
while( LineLength % 4 != 0 ) // 修正LineLength使其为4的倍数
TotalLength = LineLength * ImageH // 数据总长 = 每行长度 * 图象高度
这并不是效率最高的方法，但由于这个修正本身运算量并不大，使用频率也不高，我们就不需要再考虑更快的方法了。
2、简单的OpenGL像素操作OpenGL提供了简洁的函数来操作像素：
glReadPixels：读取一些像素。当前可以简单理解为“把已经绘制好的像素（它可能已经被保存到显卡的显存中）读取到内存”。
glDrawPixels：绘制一些像素。当前可以简单理解为“把内存中一些数据作为像素数据，进行绘制”。
glCopyPixels：复制一些像素。当前可以简单理解为“把已经绘制好的像素从一个位置复制到另一个位置”。虽然从功能上看，好象等价于先读取像素再绘制像素，但实际上它不需要把已经绘制的像素（它可能已经被保存到显卡的显存中）转换为内存数据，然后再由内存数据进行重新的绘制，所以要比先读取后绘制快很多。
这三个函数可以完成简单的像素读取、绘制和复制任务，但实际上也可以完成更复杂的任务。当前，我们仅讨论一些简单的应用。由于这几个函数的参数数目比较多，下面我们分别介绍。
3、glReadPixels的用法和举例3.1 函数的参数说明
该函数总共有七个参数。前四个参数可以得到一个矩形，该矩形所包括的像素都会被读取出来。（第一、二个参数表示了矩形的左下角横、纵坐标，坐标以窗口最左下角为零，最右上角为最大值；第三、四个参数表示了矩形的宽度和高度）
第五个参数表示读取的内容，例如：GL_RGB就会依次读取像素的红、绿、蓝三种数据，GL_RGBA则会依次读取像素的红、绿、蓝、alpha四种数据，GL_RED则只读取像素的红色数据（类似的还有GL_GREEN，GL_BLUE，以及GL_ALPHA）。如果采用的不是RGBA颜色模式，而是采用颜色索引模式，则也可以使用GL_COLOR_INDEX来读取像素的颜色索引。目前仅需要知道这些，但实际上还可以读取其它内容，例如深度缓冲区的深度数据等。
第六个参数表示读取的内容保存到内存时所使用的格式，例如：GL_UNSIGNED_BYTE会把各种数据保存为GLubyte，GL_FLOAT会把各种数据保存为GLfloat等。
第七个参数表示一个指针，像素数据被读取后，将被保存到这个指针所表示的地址。注意，需要保证该地址有足够的可以使用的空间，以容纳读取的像素数据。例如一幅大小为256*256的图象，如果读取其RGB数据，且每一数据被保存为GLubyte，总大小就是：256*256*3
= 196608字节，即192千字节。如果是读取RGBA数据，则总大小就是256*256*4 =
262144字节，即256千字节。
注意：glReadPixels实际上是从缓冲区中读取数据，如果使用了双缓冲区，则默认是从正在显示的缓冲（即前缓冲）中读取，而绘制工作是默认绘制到后缓冲区的。因此，如果需要读取已经绘制好的像素，往往需要先交换前后缓冲。
再看前面提到的BMP文件中两个需要注意的地方：
解决OpenGL常用的RGB像素数据与BMP文件的BGR像素数据顺序不一致问题
可以使用一些代码交换每个像素的第一字节和第三字节，使得RGB的数据变成BGR的数据。当然也可以使用另外的方式解决问题：新版本的OpenGL除了可以使用GL_RGB读取像素的红、绿、蓝数据外，也可以使用GL_BGR按照相反的顺序依次读取像素的蓝、绿、红数据，这样就与BMP文件格式相吻合了。即使你的gl/gl.h头文件中没有定义这个GL_BGR，也没有关系，可以尝试使用GL_BGR_EXT。虽然有的OpenGL实现（尤其是旧版本的实现）并不能使用GL_BGR_EXT，但我所知道的Windows环境下各种OpenGL实现都对GL_BGR提供了支持，毕竟Windows中各种表示颜色的数据几乎都是使用BGR的顺序，而非RGB的顺序。这可能与IBM-PC的硬件设计有关。
3.3 消除BMP文件中“对齐”带来的影响
实际上OpenGL也支持使用了这种“对齐”方式的像素数据。只要通过glPixelStore修改“像素保存时对齐的方式”就可以了。像这样：
int alignment = 4;
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, alignment);
第一个参数表示“设置像素的对齐值”，第二个参数表示实际设置为多少。这里像素可以单字节对齐（实际上就是不使用对齐）、双字节对齐（如果长度为奇数，则再补一个字节）、四字节对齐（如果长度不是四的倍数，则补为四的倍数）、八字节对齐。分别对应alignment的值为1,
2, 4, 8。实际上，默认的值是4，正好与BMP文件的对齐方式相吻合。
glPixelStorei也可以用于设置其它各种参数。但我们这里并不需要深入讨论了。
现在，我们已经可以把屏幕上的像素读取到内存了，如果需要的话，我们还可以将内存中的数据保存到文件。正确的对照BMP文件格式，我们的程序就可以把屏幕中的图象保存为BMP文件，达到屏幕截图的效果。
我们并没有详细介绍BMP文件开头的54个字节的所有内容，不过这无伤大雅。从一个正确的BMP文件中读取前54个字节，修改其中的宽度和高度信息，就可以得到新的文件头了。假设我们先建立一个1*1大小的24位色BMP，文件名为dummy.bmp，又假设新的BMP文件名称为grab.bmp。则可以编写如下代码：
FILE* pOriginFile = fopen("dummy.bmp", "rb);
FILE* pGrabFile = fopen("grab.bmp", "wb");
char BMP_Header[54];
GLint width,
// 读取dummy.bmp中的头54个字节到数组
fread(BMP_Header, sizeof(BMP_Header), 1, pOriginFile);
// 把数组内容写入到新的BMP文件
fwrite(BMP_Header, sizeof(BMP_Header), 1, pGrabFile);
// 修改其中的大小信息
fseek(pGrabFile, 0x0012, SEEK_SET);
fwrite(&width, sizeof(width), 1, pGrabFile);
fwrite(&height, sizeof(height), 1,
pGrabFile);
// 移动到文件末尾，开始写入像素数据
fseek(pGrabFile, 0, SEEK_END);
fclose(pOriginFile);
fclose(pGrabFile);
我们给出完整的代码，演示如何把整个窗口的图象抓取出来并保存为BMP文件。
#define WindowWidth 400
#define WindowHeight 400
#define BMP_Header_Length 54
void grab(void)
FILE* pDummyF
FILE* pWritingF
GLubyte* pPixelD
GLubyte BMP_Header[BMP_Header_Length];
GLint PixelDataL
// 计算像素数据的实际长度
i = WindowWidth * 3; // 得到每一行的像素数据长度
while( i%4 != 0 ) // 补充数据，直到i是的倍数
++i; // 本来还有更快的算法，
// 但这里仅追求直观，对速度没有太高要求
PixelDataLength = i * WindowH
// 分配内存和打开文件
pPixelData = (GLubyte*)malloc(PixelDataLength);
if( pPixelData == 0 )
pDummyFile = fopen("dummy.bmp", "rb");
if( pDummyFile == 0 )
pWritingFile = fopen("grab.bmp", "wb");
if( pWritingFile == 0 )
// 读取像素
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4);
glReadPixels(0, 0, WindowWidth, WindowHeight,
GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pPixelData);
// 把dummy.bmp的文件头复制为新文件的文件头
fread(BMP_Header, sizeof(BMP_Header), 1, pDummyFile);
fwrite(BMP_Header, sizeof(BMP_Header), 1, pWritingFile);
fseek(pWritingFile, 0x0012, SEEK_SET);
i = WindowW
j = WindowH
fwrite(&i, sizeof(i), 1, pWritingFile);
fwrite(&j, sizeof(j), 1, pWritingFile);
// 写入像素数据
fseek(pWritingFile, 0, SEEK_END);
fwrite(pPixelData, PixelDataLength, 1, pWritingFile);
// 释放内存和关闭文件
fclose(pDummyFile);
fclose(pWritingFile);
free(pPixelData);
把这段代码复制到以前任何课程的样例程序中，在绘制函数的最后调用grab函数，即可把图象内容保存为BMP文件了。（在我写这个教程的时候，不少地方都用这样的代码进行截图工作，这段代码一旦写好，运行起来是很方便的。）
4、glDrawPixels的用法和举例glDrawPixels函数与glReadPixels函数相比，参数内容大致相同。它的第一、二、三、四个参数分别对应于glReadPixels函数的第三、四、五、六个参数，依次表示图象宽度、图象高度、像素数据内容、像素数据在内存中的格式。两个函数的最后一个参数也是对应的，glReadPixels中表示像素读取后存放在内存中的位置，glDrawPixels则表示用于绘制的像素数据在内存中的位置。
注意到glDrawPixels函数比glReadPixels函数少了两个参数，这两个参数在glReadPixels中分别是表示图象的起始位置。在glDrawPixels中，不必显式的指定绘制的位置，这是因为绘制的位置是由另一个函数glRasterPos*来指定的。glRasterPos*函数的参数与glVertex*类似，通过指定一个二维/三维/四维坐标，OpenGL将自动计算出该坐标对应的屏幕位置，并把该位置作为绘制像素的起始位置。
很自然的，我们可以从BMP文件中读取像素数据，并使用glDrawPixels绘制到屏幕上。我们选择Windows
XP默认的桌面背景Bliss.bmp作为绘制的内容（如果你使用的是Windows
XP系统，很可能可以在硬盘中搜索到这个文件。当然你也可以使用其它BMP文件来代替，只要它是24位的BMP文件。注意需要修改代码开始部分的FileName的定义），先把该文件复制一份放到正确的位置，我们在程序开始时，就读取该文件，从而获得图象的大小后，根据该大小来创建合适的OpenGL窗口，并绘制像素。
绘制像素本来是很简单的过程，但是这个程序在骨架上与前面的各种示例程序稍有不同，所以我还是打算给出一份完整的代码。
#define FileName "Bliss.bmp"
static GLint ImageW
static GLint ImageH
static GLint PixelL
static GLubyte* PixelD
void display(void)
// 清除屏幕并不必要
// 每次绘制时，画面都覆盖整个屏幕
// 因此无论是否清除屏幕，结果都一样
// glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
// 绘制像素
glDrawPixels(ImageWidth, ImageHeight,
GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, PixelData);
// 完成绘制
glutSwapBuffers();
int main(int argc, char* argv[])
// 打开文件
FILE* pFile = fopen("Bliss.bmp", "rb");
if( pFile == 0 )
// 读取图象的大小信息
fseek(pFile, 0x0012, SEEK_SET);
fread(&ImageWidth, sizeof(ImageWidth), 1,
fread(&ImageHeight, sizeof(ImageHeight), 1,
// 计算像素数据长度
PixelLength = ImageWidth * 3;
while( PixelLength % 4 != 0 )
PixelLength *= ImageH
// 读取像素数据
PixelData = (GLubyte*)malloc(PixelLength);
if( PixelData == 0 )
fseek(pFile, 54, SEEK_SET);
fread(PixelData, PixelLength, 1, pFile);
// 关闭文件
fclose(pFile);
// 初始化GLUT并运行
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutInitWindowSize(ImageWidth, ImageHeight);
glutCreateWindow(FileName);
glutDisplayFunc(&display);
glutMainLoop();
// 释放内存
// 实际上，glutMainLoop函数永远不会返回，这里也永远不会到达
// 这里写释放内存只是出于一种个人习惯
// 不用担心内存无法释放。在程序结束时操作系统会自动回收所有内存
free(PixelData);
这里仅仅是一个简单的显示24位BMP图象的程序，如果读者对BMP文件格式比较熟悉，也可以写出适用于各种BMP图象的显示程序，在像素处理时，它们所使用的方法是类似的。
OpenGL在绘制像素之前，可以对像素进行若干处理。最常用的可能就是对整个像素图象进行放大/缩小。使用glPixelZoom来设置放大/缩小的系数，该函数有两个参数，分别是水平方向系数和垂直方向系数。例如设置glPixelZoom(0.5f,
0.8f);则表示水平方向变为原来的50%大小，而垂直方向变为原来的80%大小。我们甚至可以使用负的系数，使得整个图象进行水平方向或垂直方向的翻转（默认像素从左绘制到右，但翻转后将从右绘制到左。默认像素从下绘制到上，但翻转后将从上绘制到下。因此，glRasterPos*函数设置的“开始位置”不一定就是矩形的左下角）。
5、glCopyPixels的用法和举例从效果上看，glCopyPixels进行像素复制的操作，等价于把像素读取到内存，再从内存绘制到另一个区域，因此可以通过glReadPixels和glDrawPixels组合来实现复制像素的功能。然而我们知道，像素数据通常数据量很大，例如一幅的图象，如果使用24位BGR方式表示，则需要至少字节，即2.25兆字节。这么多的数据要进行一次读操作和一次写操作，并且因为在glReadPixels和glDrawPixels中设置的数据格式不同，很可能涉及到数据格式的转换。这对CPU无疑是一个不小的负担。使用glCopyPixels直接从像素数据复制出新的像素数据，避免了多余的数据的格式转换，并且也可能减少一些数据复制操作（因为数据可能直接由显卡负责复制，不需要经过主内存），因此效率比较高。
glCopyPixels函数也通过glRasterPos*系列函数来设置绘制的位置，因为不需要涉及到主内存，所以不需要指定数据在内存中的格式，也不需要使用任何指针。
glCopyPixels函数有五个参数，第一、二个参数表示复制像素来源的矩形的左下角坐标，第三、四个参数表示复制像素来源的举行的宽度和高度，第五个参数通常使用GL_COLOR，表示复制像素的颜色，但也可以是GL_DEPTH或GL_STENCIL，分别表示复制深度缓冲数据或模板缓冲数据。
值得一提的是，glDrawPixels和glReadPixels中设置的各种操作，例如glPixelZoom等，在glCopyPixels函数中同样有效。
下面看一个简单的例子，绘制一个三角形后，复制像素，并同时进行水平和垂直方向的翻转，然后缩小为原来的一半，并绘制。绘制完毕后，调用前面的grab函数，将屏幕中所有内容保存为grab.bmp。其中WindowWidth和WindowHeight是表示窗口宽度和高度的常量。
void display(void)
// 清除屏幕
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glBegin(GL_TRIANGLES);
glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f); glVertex2f(0.0f, 0.0f);
glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f); glVertex2f(1.0f, 0.0f);
glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f); glVertex2f(0.5f, 1.0f);
glPixelZoom(-0.5f, -0.5f);
glRasterPos2i(1, 1);
glCopyPixels(WindowWidth/2, WindowHeight/2,
WindowWidth/2, WindowHeight/2, GL_COLOR);
// 完成绘制，并抓取图象保存为BMP文件
glutSwapBuffers();
本课结合Windows系统常见的BMP图象格式，简单介绍了OpenGL的像素处理功能。包括使用glReadPixels读取像素、glDrawPixels绘制像素、glCopyPixels复制像素。
本课仅介绍了像素处理的一些简单应用，但相信大家已经可以体会到，围绕这三个像素处理函数，还存在一些“外围”函数，比如glPixelStore*，glRasterPos*，以及glPixelZoom等。我们仅使用了这些函数的一少部分功能。
本课内容并不多，例子足够丰富，三个像素处理函数都有例子，大家可以结合例子来体会。
OpenGL入门学习[十一]
我们在前一课中，学习了简单的像素操作，这意味着我们可以使用各种各样的BMP文件来丰富程序的显示效果，于是我们的OpenGL图形程序也不再像以前总是只显示几个多边形那样单调了。——但是这还不够。虽然我们可以将像素数据按照矩形进行缩小和放大，但是还不足以满足我们的要求。例如要将一幅世界地图绘制到一个球体表面，只使用glPixelZoom这样的函数来进行缩放显然是不够的。OpenGL纹理映射功能支持将一些像素数据经过变换（即使是比较不规则的变换）将其附着到各种形状的多边形表面。纹理映射功能十分强大，利用它可以实现目前计算机动画中的大多数效果，但是它也很复杂，我们不可能一次性的完全讲解。这里的课程只是关于二维纹理的简单使用。但即使是这样，也会使我们的程序在显示效果上迈出一大步。
下面几张图片说明了纹理的效果。前两张是我们需要的纹理，后一张是我们使用纹理后，利用OpenGL所产生出的效果。
纹理的使用是非常复杂的。因此即使是入门教程，在编写时我也多次进行删改，很多东西都被精简掉了，但本课的内容仍然较多，大家要有一点心理准备~
1、启用纹理和载入纹理就像我们曾经学习过的OpenGL光照、混合等功能一样。在使用纹理前，必须启用它。OpenGL支持一维纹理、二维纹理和三维纹理，这里我们仅介绍二维纹理。可以使用以下语句来启用和禁用二维纹理：
glEnable(GL_TEXTURE_2D); // 启用二维纹理
glDisable(GL_TEXTURE_2D); // 禁用二维纹理
使用纹理前，还必须载入纹理。利用glTexImage2D函数可以载入一个二维的纹理，该函数有多达九个参数（虽然某些参数我们可以暂时不去了解），现在分别说明如下：
第一个参数为指定的目标，在我们的入门教材中，这个参数将始终使用GL_TEXTURE_2D。
第二个参数为“多重细节层次”，现在我们并不考虑多重纹理细节，因此这个参数设置为零。
第三个参数有两种用法。在OpenGL
1.0，即最初的版本中，使用整数来表示颜色分量数目，例如：像素数据用RGB颜色表示，总共有红、绿、蓝三个值，因此参数设置为3，而如果像素数据是用RGBA颜色表示，总共有红、绿、蓝、alpha四个值，因此参数设置为4。而在后来的版本中，可以直接使用GL_RGB或GL_RGBA来表示以上情况，显得更直观（并带来其它一些好处，这里暂时不提）。注意：虽然我们使用Windows的BMP文件作为纹理时，一般是蓝色的像素在最前，其真实的格式为GL_BGR而不是GL_RGB，在数据的顺序上有所不同，但因为同样是红、绿、蓝三种颜色，因此这里仍然使用GL_RGB。（如果使用GL_BGR，OpenGL将无法识别这个参数，造成错误）
第四、五个参数是二维纹理像素的宽度和高度。这里有一个很需要注意的地方：OpenGL在以前的很多版本中，限制纹理的大小必须是2的整数次方，即纹理的宽度和高度只能是16,
32, 64, 128,
256等值，直到最近的新版本才取消了这个限制。而且，一些OpenGL实现（例如，某些PC机上板载显卡的驱动程序附带的OpenGL）并没有支持到如此高的OpenGL版本。因此在使用纹理时要特别注意其大小。尽量使用大小为2的整数次方的纹理，当这个要求无法满足时，使用gluScaleImage函数把图象缩放至所指定的大小（在后面的例子中有用到）。另外，无论旧版本还是新版本，都限制了纹理大小的最大值，例如，某OpenGL实现可能要求纹理最大不能超过。可以使用如下的代码来获得OpenGL所支持的最大纹理：
GLint max;
glGetIntegerv(GL_MAX_TEXTURE_SIZE, &max);
这样max的值就是当前OpenGL实现中所支持的最大纹理。
在很长一段时间内，很多图形程序都喜欢使用256*256大小的纹理，不仅因为256是2的整数次方，也因为某些硬件可以使用8位的整数来表示纹理坐标，2的8次方正好是256，这一巧妙的组合为处理纹理坐标时的硬件优化创造了一些不错的条件。
第六个参数是纹理边框的大小，我们没有使用纹理边框，因此这里设置为零。
最后三个参数与glDrawPixels函数的最后三个参数的使用方法相同，其含义可以参考glReadPixels的最后三个参数。大家可以复习一下第10课的相关内容，这里不再重复。
举个例子，如果有一幅大小为width*height，格式为Windows系统中使用最普遍的24位BGR，保存在pixels中的像素图象。则把这样一幅图象载入为纹理可使用以下代码：
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0,
GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);
注意，载入纹理的过程可能比较慢，原因是纹理数据通常比较大，例如一幅512*512的BGR格式的图象，大小为0.75M。把这些像素数据从主内存传送到专门的图形硬件，这个过程中还可能需要把程序中所指定的像素格式转化为图形硬件所能识别的格式（或最能发挥图形硬件性能的格式），这些操作都需要较多时间。
2、纹理坐标我们先来回忆一下之前学过的一点内容：
当我们绘制一个三角形时，只需要指定三个顶点的颜色。三角形中其它各点的颜色不需要我们指定，这些点的颜色是OpenGL自己通过计算得到的。
在我们学习OpneGL光照时，法线向量、材质的指定，都是只需要在顶点处指定一下就可以了，其它地方的法线向量和材质都是OpenGL自己通过计算去获得。
纹理的使用方法也与此类似。只要指定每一个顶点在纹理图象中所对应的像素位置，OpenGL就会自动计算顶点以外的其它点在纹理图象中所对应的像素位置。
这听起来比较令人迷惑。我们可以这样类比一下：
在绘制一条线段时，我们设置其中一个端点为红色，另一个端点为绿色，则OpenGL会自动计算线段中其它各像素的颜色，如果是使用glShadeMode(GL_SMOOTH);，则最终会形成一种渐变的效果（例如线段中点，就是红色和绿色的中间色）。
类似的，在绘制一条线段时，我们设置其中一个端点使用“纹理图象中最左下角的颜色”作为它的颜色，另一个端点使用“纹理图象中最右上角的颜色”作为它的颜色，则OpenGL会自动在纹理图象中选择合适位置的颜色，填充到线段的各个像素（例如线段中点，可能就是选择纹理图象中央的那个像素的颜色）。
我们在类比时，使用了“纹理图象中最左下角的颜色”这种说法。但这种说法在很多时候不够精确，我们需要一种精确的方式来表示我们究竟使用纹理中的哪个像素。纹理坐标也就是因为这样的要求而产生的。以二维纹理为例，规定纹理最左下角的坐标为(0,
0)，最右上角的坐标为(1,
1)，于是纹理中的每一个像素的位置都可以用两个浮点数来表示（三维纹理会用三个浮点数表示，一维纹理则只用一个即可）。
使用glTexCoord*系列函数来指定纹理坐标。这些函数的用法与使用glVertex*系列函数来指定顶点坐标十分相似。例如：glTexCoord2f(0.0f,
0.0f);指定使用(0, 0)纹理坐标。
通常，每个顶点使用不同的纹理，于是下面这样形式的代码是比较常见的。
glBegin( );
glTexCoord2f( ); glVertex3f( );
glTexCoord2f( ); glVertex3f( );
当我们用一个坐标表示顶点在三维空间的位置时，可以使用glRotate*等函数来对坐标进行转换。纹理坐标也可以进行这种转换。只要使用glMatrixMode(GL_TEXTURE);，就可以切换到纹理矩阵（另外还有透视矩阵GL_PROJECTION和模型视图矩阵GL_MODELVIEW，详细情况在第五课有讲述），然后glRotate*，glScale*，glTranslate*等操作矩阵的函数就可以用来处理“对纹理坐标进行转换”的工作了。在简单应用中，可能不会对矩阵进行任何变换，这样考虑问题会比较简单。
3、纹理参数到这里，入门所需要掌握的所有难点都被我们掌握了。但是，我们的知识仍然是不够的，如果仅利用现有的知识去使用纹理的话，你可能会发现纹理完全不起作用。这是因为在使用纹理前还有某些参数是必须设置的。
使用glTexParameter*系列函数来设置纹理参数。通常需要设置下面四个参数：
GL_TEXTURE_MAG_FILTER：指当纹理图象被使用到一个大于它的形状上时（即：有可能纹理图象中的一个像素会被应用到实际绘制时的多个像素。例如将一幅256*256的纹理图象应用到一个512*512的正方形），应该如何处理。可选择的设置有GL_NEAREST和GL_LINEAR，前者表示“使用纹理中坐标最接近的一个像素的颜色作为需要绘制的像素颜色”，后者表示“使用纹理中坐标最接近的若干个颜色，通过加权平均算法得到需要绘制的像素颜色”。前者只经过简单比较，需要运算较少，可能速度较快，后者需要经过加权平均计算，其中涉及除法运算，可能速度较慢（但如果有专门的处理硬件，也可能两者速度相同）。从视觉效果上看，前者效果较差，在一些情况下锯齿现象明显，后者效果会较好（但如果纹理图象本身比较大，则两者在视觉效果上就会比较接近）。
GL_TEXTURE_MIN_FILTER：指当纹理图象被使用到一个小于（或等于）它的形状上时（即有可能纹理图象中的多个像素被应用到实际绘制时的一个像素。例如将一幅256*256的纹理图象应用到一个128*128的正方形），应该如何处理。可选择的设置有GL_NEAREST，GL_LINEAR，GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST，GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR，GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST和GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR。其中后四个涉及到mipmap，现在暂时不需要了解。前两个选项则和GL_TEXTURE_MAG_FILTER中的类似。此参数似乎是必须设置的（在我的计算机上，不设置此参数将得到错误的显示结果，但我目前并没有找到根据）。
GL_TEXTURE_WRAP_S：指当纹理坐标的第一维坐标值大于1.0或小于0.0时，应该如何处理。基本的选项有GL_CLAMP和GL_REPEAT，前者表示“截断”，即超过1.0的按1.0处理，不足0.0的按0.0处理。后者表示“重复”，即对坐标值加上一个合适的整数（可以是正数或负数），得到一个在[0.0,
1.0]范围内的值，然后用这个值作为新的纹理坐标。例如：某二维纹理，在绘制某形状时，一像素需要得到纹理中坐标为(3.5,
0.5)的像素的颜色，其中第一维的坐标值3.5超过了1.0，则在GL_CLAMP方式中将被转化为(1.0,
0.5)，在GL_REPEAT方式中将被转化为(0.5,
0.5)。在后来的OpenGL版本中，又增加了新的处理方式，这里不做介绍。如果不指定这个参数，则默认为GL_REPEAT。
GL_TEXTURE_WRAP_T：指当纹理坐标的第二维坐标值大于1.0或小于0.0时，应该如何处理。选项与GL_TEXTURE_WRAP_S类似，不再重复。如果不指定这个参数，则默认为GL_REPEAT。
设置参数的代码如下所示：
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
4、纹理对象前面已经提到过，载入一幅纹理所需要的时间是比较多的。因此应该尽量减少载入纹理的次数。如果只有一幅纹理，则应该在第一次绘制前就载入它，以后就不需要再次载入了。这点与glDrawPixels函数很不相同。每次使用glDrawPixels函数，都需要把像素数据重新载入一次，因此用glDrawPixels函数来反复绘制图象的效率是较低的（如果只绘制一次，则不会有此问题），使用纹理来反复绘制图象是可取的做法。
但是，在每次绘制时要使用两幅或更多幅的纹理时，这个办法就行不通了。你可能会编写下面的代码：
glTexImage2D( ); // 载入第一幅纹理
// 使用第一幅纹理
glTexImage2D( ); // 载入第二幅纹理
// 使用第二幅纹理
// 当纹理的数量增加时，这段代码会变得更加复杂。
在绘制动画时，由于每秒钟需要将画面绘制数十次，因此如果使用上面的代码，就会反复载入纹理，这对计算机是非常大的负担，以目前的个人计算机配置来说，根本就无法让动画能够流畅的运行。因此，需要有一种机制，能够在不同的纹理之间进行快速的切换。
纹理对象正是这样一种机制。我们可以把每一幅纹理（包括纹理的像素数据、纹理大小等信息，也包括了前面所讲的纹理参数）放到一个纹理对象中，通过创建多个纹理对象来达到同时保存多幅纹理的目的。这样一来，在第一次使用纹理前，把所有的纹理都载入，然后在绘制时只需要指明究竟使用哪一个纹理对象就可以了。
使用纹理对象和使用显示列表有相似之处：使用一个正整数来作为纹理对象的编号。在使用前，可以调用glGenTextures来分配纹理对象。该函数有两种比较常见的用法：
GLuint texture_ID;
glGenTextures(1, &texture_ID); // 分配一个纹理对象的编号
GLuint texture_ID_list[5];
glGenTextures(5, texture_ID_list); // 分配5个纹理对象的编号
零是一个特殊的纹理对象编号，表示“默认的纹理对象”，在分配正确的情况下，glGenTextures不会分配这个编号。与glGenTextures对应的是glDeleteTextures，用于销毁一个纹理对象。
在分配了纹理对象编号后，使用glBindTexture函数来指定“当前所使用的纹理对象”。然后就可以使用glTexImage*系列函数来指定纹理像素、使用glTexParameter*系列函数来指定纹理参数、使用glTexCoord*系列函数来指定纹理坐标了。如果不使用glBindTexture函数，那么glTexImage*、glTexParameter*、glTexCoord*系列函数默认在一个编号为0的纹理对象上进行操作。glBindTexture函数有两个参数，第一个参数是需要使用纹理的目标，因为我们现在只学习二维纹理，所以指定为GL_TEXTURE_2D，第二个参数是所使用的纹理的编号。
使用多个纹理对象，就可以使OpenGL同时保存多个纹理。在使用时只需要调用glBindTexture函数，在不同纹理之间进行切换，而不需要反复载入纹理，因此动画的绘制速度会有非常明显的提升。典型的代码如下所示：
// 在程序开始时：分配好纹理编号，并载入纹理
glGenTextures( );
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID_1);
// 载入第一幅纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID_2);
// 载入第二幅纹理
// 在绘制时，切换并使用纹理，不需要再进行载入
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID_1); // 指定第一幅纹理
// 使用第一幅纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID_2); // 指定第二幅纹理
// 使用第二幅纹理
提示：纹理对象是从OpenGL 1.1版开始才有的，最旧版本的OpenGL
1.0并没有处理纹理对象的功能。不过，我想各位的机器不会是比OpenGL 1.1更低的版本（Windows 95就自带了OpenGL
1.1版本，遗憾的是，Microsoft对OpenGL的支持并不积极，Windows
XP也还采用1.1版本。据说Vista使用的是OpenGL
1.4版。当然了，如果安装显卡驱动的话，现在的主流显卡一般都附带了适用于该显卡的OpenGL
1.4版或更高版本），所以这个问题也就不算是问题了。
5、示例程序纹理入门所需要掌握的知识点就介绍到这里了。但是如果不实际动手操作的话，也是不可能真正掌握的。下面我们来看看本课开头的那个纹理效果是如何实现的吧。
因为代码比较长，我把它拆分成了三段，大家如果要编译的话，应该把三段代码按顺序连在一起编译。如果要运行的话，除了要保证有一个名称为dummy.bmp，图象大小为1*1的24位BMP文件，还要把本课开始的两幅纹理图片保存到正确位置（一幅名叫ground.bmp，另一幅名叫wall.bmp。注意：我为了节省网络空间，把两幅图片都转成jpg格式了，读者把图片保存到本地后，需要把它们再转化为BMP格式。可以使用Windows
XP带的画图程序中的“另存为”功能完成这一转换）。
第一段代码如下。其中的主体——grab函数，是我们在第十课介绍过的，这里仅仅是抄过来用一下，目的是为了将最终效果图保存到一个名字叫grab.bmp的文件中。（当然了，为了保证程序的正确运行，那个大小为1*1的dummy.bmp文件仍然是必要的，参见第十课）
#define WindowWidth 400
#define WindowHeight 400
#define WindowTitle "OpenGL纹理测试"
#define BMP_Header_Length 54
void grab(void)
FILE* pDummyF
FILE* pWritingF
GLubyte* pPixelD
GLubyte BMP_Header[BMP_Header_Length];
GLint PixelDataL
// 计算像素数据的实际长度
i = WindowWidth * 3; // 得到每一行的像素数据长度
while( i%4 != 0 ) //
补充数据，直到i是的倍数
++i; // 本来还有更快的算法，
// 但这里仅追求直观，对速度没有太高要求
PixelDataLength = i * WindowH
// 分配内存和打开文件
pPixelData = (GLubyte*)malloc(PixelDataLength);
if( pPixelData == 0 )
pDummyFile = fopen("dummy.bmp", "rb");
if( pDummyFile == 0 )
pWritingFile = fopen("grab.bmp", "wb");
if( pWritingFile == 0 )
// 读取像素
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4);
glReadPixels(0, 0, WindowWidth, WindowHeight,
GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pPixelData);
// 把dummy.bmp的文件头复制为新文件的文件头
fread(BMP_Header, sizeof(BMP_Header), 1, pDummyFile);
fwrite(BMP_Header, sizeof(BMP_Header), 1, pWritingFile);
fseek(pWritingFile, 0x0012,
SEEK_SET);
i = WindowW
j = WindowH
fwrite(&i,
sizeof(i), 1, pWritingFile);
fwrite(&j,
sizeof(j), 1, pWritingFile);
// 写入像素数据
fseek(pWritingFile, 0,
SEEK_END);
fwrite(pPixelData, PixelDataLength, 1,
pWritingFile);
// 释放内存和关闭文件
fclose(pDummyFile);
fclose(pWritingFile);
free(pPixelData);
第二段代码是我们的重点。它包括两个函数。其中power_of_two比较简单，虽然实现手段有点奇特，但也并非无法理解（即使真的无法理解，读者也可以给出自己的解决方案，用一些循环以及多使用一些位操作也没关系。反正，这里不是重点啦）。另一个load_texture函数却是重头戏：打开BMP文件、读取其中的高度和宽度信息、计算像素数据所占的字节数、为像素数据分配空间、读取像素数据、对像素图象进行缩放（如果必要的话）、分配新的纹理编号、填写纹理参数、载入纹理，所有的功能都在同一个函数里面完成了。为了叙述方便，我把所有的解释都放在了注释里。
int power_of_two(int n)
if( n &= 0 )
return (n & (n-1)) ==
GLuint load_texture(const char* file_name)
GLint width, height, total_
GLubyte* pixels = 0;
GLuint last_texture_ID, texture_ID = 0;
// 打开文件，如果失败，返回
FILE* pFile = fopen(file_name,
if( pFile == 0 )
// 读取文件中图象的宽度和高度
fseek(pFile, 0x0012, SEEK_SET);
fread(&width, 4, 1,
fread(&height, 4, 1,
fseek(pFile, BMP_Header_Length,
SEEK_SET);
// 计算每行像素所占字节数，并根据此数据计算总像素字节数
GLint line_bytes = width * 3;
while( line_bytes % 4 != 0 )
total_bytes = line_bytes *
// 根据总像素字节数分配内存
pixels = (GLubyte*)malloc(total_bytes);
if( pixels == 0 )
fclose(pFile);
// 读取像素数据
if( fread(pixels, total_bytes, 1, pFile)
free(pixels);
fclose(pFile);
// 在旧版本的OpenGL中
// 如果图象的宽度和高度不是的整数次方，则需要进行缩放
// 这里并没有检查OpenGL版本，出于对版本兼容性的考虑，按旧版本处理
// 另外，无论是旧版本还是新版本，
// 当图象的宽度和高度超过当前OpenGL实现所支持的最大值时，也要进行缩放
GLint max;
glGetIntegerv(GL_MAX_TEXTURE_SIZE, &max);
if( !power_of_two(width)
|| !power_of_two(height)
|| width & max
|| height & max )
const GLint new_width = 256;
const GLint new_height = 256; //
规定缩放后新的大小为边长的正方形
GLint new_line_bytes, new_total_
GLubyte* new_pixels = 0;
// 计算每行需要的字节数和总字节数
new_line_bytes = new_width * 3;
while( new_line_bytes % 4 != 0 )
++new_line_
new_total_bytes = new_line_bytes * new_
// 分配内存
new_pixels = (GLubyte*)malloc(new_total_bytes);
if( new_pixels == 0 )
free(pixels);
fclose(pFile);
// 进行像素缩放
gluScaleImage(GL_RGB,
width, height, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels,
new_width, new_height, GL_UNSIGNED_BYTE, new_pixels);
// 释放原来的像素数据，把pixels指向新的像素数据，并重新设置width和height
free(pixels);
pixels = new_
width = new_
height = new_
// 分配一个新的纹理编号
glGenTextures(1, &texture_ID);
if( texture_ID == 0 )
free(pixels);
fclose(pFile);
// 绑定新的纹理，载入纹理并设置纹理参数
// 在绑定前，先获得原来绑定的纹理编号，以便在最后进行恢复
glGetIntegerv(GL_TEXTURE_BINDING_2D,
&last_texture_ID);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0,
GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, last_texture_ID);
// 之前为pixels分配的内存可在使用glTexImage2D以后释放
// 因为此时像素数据已经被OpenGL另行保存了一份（可能被保存到专门的图形硬件中）
free(pixels);
return texture_ID;
第三段代码是关于显示的部分，以及main函数。注意，我们只在main函数中读取了两幅纹理，并把它们保存在各自的纹理对象中，以后就再也不载入纹理。每次绘制时使用glBindTexture在不同的纹理对象中切换。另外，我们使用了超过1.0的纹理坐标，由于GL_TEXTURE_WRAP_S和GL_TEXTURE_WRAP_T参数都被设置为GL_REPEAT，所以得到的效果就是纹理像素的重复，有点向地板砖的花纹那样。读者可以试着修改“墙”的纹理坐标，将5.0修改为10.0，看看效果有什么变化。
GLuint texG
GLuint texW
void display(void)
// 清除屏幕
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// 设置视角
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
gluPerspective(75, 1, 1, 21);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
gluLookAt(1, 5, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
// 使用“地”纹理绘制土地
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texGround);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-8.0f, -8.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(0.0f, 5.0f); glVertex3f(-8.0f, 8.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(5.0f, 5.0f); glVertex3f(8.0f, 8.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(5.0f, 0.0f); glVertex3f(8.0f, -8.0f, 0.0f);
// 使用“墙”纹理绘制栅栏
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texWall);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 1.5f);
glTexCoord2f(5.0f, 1.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 1.5f);
glTexCoord2f(5.0f, 0.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 0.0f);
// 旋转后再绘制一个
glRotatef(-90, 0, 0, 1);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 0.0f);
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 1.5f);
glTexCoord2f(5.0f, 1.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 1.5f);
glTexCoord2f(5.0f, 0.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 0.0f);
// 交换缓冲区，并保存像素数据到文件
glutSwapBuffers();
int main(int argc,
char* argv[])
// GLUT初始化
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutInitWindowSize(WindowWidth, WindowHeight);
glutCreateWindow(WindowTitle);
glutDisplayFunc(&display);
// 在这里做一些初始化
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
texGround = load_texture("ground.bmp");
texWall = load_texture("wall.bmp");
// 开始显示
glutMainLoop();
本课介绍了OpenGL纹理的入门知识。
利用纹理可以进行比glReadPixels和glDrawPixels更复杂的像素绘制，因此可以实现很多精彩的效果。
本课只涉及了二维纹理。OpenGL还支持一维和三维纹理，其原理是类似的。
在使用纹理前，要启用纹理。并且，还需要将像素数据载入到纹理中。注意纹理的宽度和高度，目前很多OpenGL的实现都还要求其值为2的整数次方，如果纹理图象本身并不满足这个条件，可以使用gluScaleImage函数来进行缩放。为了正确的使用纹理，需要设置纹理参数。
载入纹理所需要的系统开销是比较大的，应该尽可能减少载入纹理的次数。如果程序中只使用一幅纹理，则只在第一次使用前载入，以后不必重新载入。如果程序中要使用多幅纹理，不应该反复载入它们，而应该将每个纹理都用一个纹理对象来保存，并使用glBindTextures在各个纹理之间进行切换。
本课还给出了一个程序（到目前为止，它是这个OpenGL教程系列中所给出的程序中最长的）。该程序演示了纹理的基本使用方法，本课程涉及到的几乎所有内容都被包括其中，这是对本课中文字说明的一个补充。如果读者有什么不明白的地方，也可以以这个程序作为参考。
OpenGL入门学习[十二]
片断测试其实就是测试每一个像素，只有通过测试的像素才会被绘制，没有通过测试的像素则不进行绘制。OpenGL提供了多种测试操作，利用这些操作可以实现一些特殊的效果。
我们在前面的课程中，曾经提到了“深度测试”的概念，它在绘制三维场景的时候特别有用。在不使用深度测试的时候，如果我们先绘制一个距离较近的物体，再绘制距离较远的物体，则距离远的物体因为后绘制，会把距离近的物体覆盖掉，这样的效果并不是我们所希望的。
如果使用了深度测试，则情况就会有所不同：每当一个像素被绘制，OpenGL就记录这个像素的“深度”（深度可以理解为：该像素距离观察者的距离。深度值越大，表示距离越远），如果有新的像素即将覆盖原来的像素时，深度测试会检查新的深度是否会比原来的深度值小。如果是，则覆盖像素，绘制成功；如果不是，则不会覆盖原来的像素，绘制被取消。这样一来，即使我们先绘制比较近的物体，再绘制比较远的物体，则远的物体也不会覆盖近的物体了。
实际上，只要存在深度缓冲区，无论是否启用深度测试，OpenGL在像素被绘制时都会尝试将深度数据写入到缓冲区内，除非调用了glDepthMask(GL_FALSE)来禁止写入。这些深度数据除了用于常规的测试外，还可以有一些有趣的用途，比如绘制阴影等等。
除了深度测试，OpenGL还提供了剪裁测试、Alpha测试和模板测试。
1、剪裁测试剪裁测试用于限制绘制区域。我们可以指定一个矩形的剪裁窗口，当启用剪裁测试后，只有在这个窗口之内的像素才能被绘制，其它像素则会被丢弃。换句话说，无论怎么绘制，剪裁窗口以外的像素将不会被修改。
有的朋友可能玩过《魔兽争霸3》这款游戏。游戏时如果选中一个士兵，则画面下方的一个方框内就会出现该士兵的头像。为了保证该头像无论如何绘制都不会越界而覆盖到外面的像素，就可以使用剪裁测试。
可以通过下面的代码来启用或禁用剪裁测试：
glEnable(GL_SCISSOR_TEST); // 启用剪裁测试
glDisable(GL_SCISSOR_TEST); // 禁用剪裁测试
可以通过下面的代码来指定一个位置在(x, y)，宽度为width，高度为height的剪裁窗口。
glScissor(x, y, width, height);
注意，OpenGL窗口坐标是以左下角为(0, 0)，右上角为(width,
height)的，这与Windows系统窗口有所不同。
还有一种方法可以保证像素只绘制到