OpenGL是一個工業標準的三維計算機圖形軟體介面，它由SGI公司發布並廣泛應用於Unix、OS/2、Windows/NT等多種平台，當然也包括Linux。在Windows/NT平台上，一般的開發工具如VC、BC、Fortran Powerstation等都支持直接的OpenGL應用的開發；在商用Unix平台上，Motif同樣很好的支持OpenGL（畢竟OpenGL最初是工作站上的東西）；那麼在Linux上呢？
本文不著力於OpenGL編程的方法和技巧，而是把重點放在如何在Linux平台上開發OpenGL程序。介紹支持OpenGL的幾個工具包，並輔以詳細的實例來闡述。
1. Linux下OpenGL編程環境簡介
OpenGL不是自由軟體，它的版權、商標（OpenGL這個名字）都歸SGI公司所有。但在Linux下有OpenGL的取代產品：Mesa。Mesa提供和OpenGL幾乎完全一致的介面，對利用OpenGL API編程的人來說，幾乎感覺不到任何差異。Mesa是遵循GPL協議（部分遵循LGPL協議）的自由軟體，而且，正是由於Mesa的自由性，它在對新硬體的支持度等方面都超過了OpenGL。Mesa可以從www.mesa3d.org取得。得到Mesa后，依照說明即可生成編寫程序所需要的動態、靜態連接庫和頭文件。
了解OpenGL的讀者都知道，OpenGL本身只提供三維圖形介面，不具備繪製窗口、接受響應、處理消息等功能。這些功能必須由第三方的開發環境提供，如上面提及的VC等等。有人會想，既然在Motif下可以開發OpenGL程序，那麼，使用Linux下的Lesstif也應該可以。是的，的確可以，但不幸的是，Linux下的Lesstif是一個很不成熟的產品，而且也不具有可移植性，所以應用Lesstif開發的人很少。下面我們簡單介紹幾個常用的工具包。
在Linux下開發OpenGL程序，最常用的工具是GLUT（The OpenGL Utility Toolkit）。它可以創建一個或多個OpenGL窗口，響應、處理用戶的交互操作、簡單的彈出式菜單以及一些內置的繪圖和字體處理功能。GLUT和OpenGL一樣，可以移植於多種平台。由於它良好的表現，現在它已經成為Mesa發布的標準套件之一。
另一個很好的開發工具包是FLTK（Fast Light Tool Kit），這是一個用C++編寫的圖形界面開發工具。和GTK++、KDE不同，它只關注於圖形界面的設計，而盡量不牽涉其他的實際應用。這個特點使得它比其他許多開發工具簡練和高效。而且，它同樣也是一個具有良好移植性的開發工具。事實上，它現在正引來越來越多人的興趣，許多商業軟體（尤其是致力於開發嵌入式桌面系統的軟體）都選用了它作為圖形界面的開發工具。關於它的詳細情況參見作者的另一篇文章《FLTK---一個優秀的圖形界面開發工具包》。在FLTK里有一個組件：Fl_Gl_Window是專門的OpenGL窗口，利用它開發OpenGL程序相當方便。
最後要提的是GTK和KDE，它們是目前在Linux下用的最多的開發工具。GTK本身並不直接支持OpenGL（新的版本是否支持，尚不太清楚），但有人開發了支持OpenGL的Widget，叫做GLAREA，需要的讀者可以到網上去查找或者與本文作者聯繫。KDE提供了對OpenGL的支持，但它的缺陷之一是KDE只運行於Linux系統，不具有可移植性。在這裡，我將主要向大家介紹前面兩個工具包。
2. 用GLUT開發OpenGL程序
2.1 如何獲得
GLUT可以從Mesa中獲得，讀者也可以直接到它的主頁去下載它： http://reality.sgi.com/employees/mjk_asd/glut3/glut3.html。按照說明安裝后在OpenGL的頭文件GL目錄下將會有GLUT的頭文件glut.h，同時安裝的還有庫文件libglut.a或libglut.so。有了它們以後，就可以用GLUT來編程了。
2.2 一個簡單的例子
下面，我們先看一個簡單的例子。這個例子畫一個立體的球。
/* light.c
此程序利用GLUT繪製一個OpenGL窗口，並顯示一個加以光照的球。
*/
/* 由於頭文件glut.h中已經包含了頭文件gl.h和glu.h，所以只需要include 此文件*/
# include < GL / glut.h >
# include < stdlib.h >
/* 初始化材料屬性、光源屬性、光照模型，打開深度緩衝區 */
void init ( void )
{
GLfloat mat_specular [ ] = { 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 };
GLfloat mat_shininess [ ] = { 50.0 };
GLfloat light_position [ ] = { 1.0, 1.0, 1.0, 0.0 };
glClearColor ( 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 );
glShadeModel ( GL_SMOOTH );
glMaterialfv ( GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
glMaterialfv ( GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);
glLightfv ( GL_LIGHT0, GL_POSITION, light_position);
glEnable (GL_LIGHTING);
glEnable (GL_LIGHT0);
glEnable (GL_DEPTH_TEST);
}
/*調用GLUT函數，繪製一個球*/
void display ( void )
{
glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glutSolidSphere (1.0, 40, 50);
glFlush ();
}
/* 定義GLUT的reshape函數，w、h分別是當前窗口的寬和高*/
void reshape (int w, int h)
{
glViewport (0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
glMatrixMode (GL_PROJECTION);
glLoadIdentity ( );
if (w <= h)
glOrtho (-1.5, 1.5, -1.5 * ( GLfloat ) h / ( GLfloat ) w,
1.5 * ( GLfloat ) h / ( GLfloat ) w, -10.0, 10.0 );
else
glOrtho (-1.5 * ( GLfloat ) w / ( GLfloat ) h,
1.5 * ( GLfloat ) w / ( GLfloat ) h, -1.5, 1.5, -10.0, 10.0);
glMatrixMode ( GL_MODELVIEW );
glLoadIdentity ( ) ;
}
/* 定義對鍵盤的響應函數 */
void keyboard ( unsigned char key, int x, int y)
{
/*按Esc鍵退出*/
switch (key) {
case 27:
exit ( 0 );
break;
}
}
int main(int argc, char** argv)
{
/* GLUT環境初始化*/
glutInit (&argc, argv);
/* 顯示模式初始化 */
glutInitDisplayMode (GLUT_SINGLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
/* 定義窗口大小 */
glutInitWindowSize (300, 300);
/* 定義窗口位置 */
glutInitWindowPosition (100, 100);
/* 顯示窗口，窗口標題為執行函數名 */
glutCreateWindow ( argv [ 0 ] );
/* 調用OpenGL初始化函數 */
init ( );
/* 註冊OpenGL繪圖函數 */
glutDisplayFunc ( display );
/* 註冊窗口大小改變時的響應函數 */
glutReshapeFunc ( reshape );
/* 註冊鍵盤響應函數 */
glutKeyboardFunc ( keyboard );
/* 進入GLUT消息循環，開始執行程序 */
glutMainLoop( );
return 0;
}
從上面的例子中我們可以看出，GLUT採用一種函數註冊的機制來實現OpenGL繪圖。它的一般流程正如我們上面的註釋所寫，先是初始化函數，定義窗口，然後執行OpenGL初始化程序，這主要是一些需要全局設置的環境變數。接下來是註冊相應事件的函數，包括完成實際繪圖工作的繪製程序、改變OpenGL窗口大小時的響應函數、鍵盤事件的響應函數和滑鼠時間的響應函數。最後調用glutMainLoop（）函數，執行在glutReshapeFunc和glutDisplayFunc中註冊的函數，進入消息循環。當用戶通過鍵盤和滑鼠進行交互操作時，它即調用相應的函數。
我們編譯上面的名為light.c的源文件。假定頭文件（目錄GL）放在目錄/usr/local/include下，庫文件（動態庫libGL.so.*、libGLU.so.*和libglut.so.*）在目錄/usr/local/lib目錄下，並已經運行了ldconfig，則編譯命令為：
gcc -I/usr/local/include -L/usr/local/lib -L/usr/X11R6/lib -lglut -lGLU -lGL
-lX11 -lXext -lXmu -lXi -lm light.c -o light
其中的-lX11 -lXert -lXi -lm 是繪製窗口需要的X的庫，它們默認在 /usr/X11R6/lib目錄下。下面的圖一即是運行light的結果，當按下ESC鍵時，程序會退出。調整窗口大小時，圖形自動重繪。注意在上面reshape函數中，比較w和h的值給出的取景變換，這是一個常用的技巧。
圖一
2.3 GLUT簡介
GLUT常用的函數主要包括以下幾類：
· 初始化函數。主要就是上面例子中的幾個函數。
· 消息循環函數。即glutMainLoop函數。
· 窗口管理函數。包括窗口的創建、修改、刪除等。GLUT支持多個OpenGL窗口。
· Overlay管理函數。當用戶顯卡支持Overlay方式時，可以用這些函數來創建、管理、刪除GLUT窗口的Overlay。
· 菜單管理函數。定製菜單以及定義菜單相應事件。
· 事件註冊函數。除了上面例子中提及的外，還有滑鼠、空間球（提供三維操作的裝備）、特殊鍵（Ctrl、Shift、F系列鍵、方向鍵）等設備的事件註冊函數。
· 字體繪製函數。用多種字體、字型大小供選擇。
· 簡單幾何體的繪製程序。包括球、立方體、錐體、圓環體、十二面體、八面體、四面體、二十面體和茶壺。每種幾何體都有實體和虛線兩個選項。
· 取狀態函數。類似OpenGL的glGet系列函數，取得GLUT的各種狀態值。
· 顏色索引表函數。
這些函數極大的方便了用戶的OpenGL編程。下面我們簡略介紹一下幾個常用的函數。
· glutPostRedisplay（）。發送消息給函數glutMainLoop，請求重繪本窗口。利用此函數可以實現動畫。例如在上面的例子中，我們添加一個全局變數：float move=0.0。並定義函數MoveSphere如下：
void MoveSphere ( void )
{
for(int i=0;i<100;i++){
if ( move<1.0) move+=0.1;
else move=0.0;
glutPostRedisplay ( );
}
}
同時修改函數display（）為：
void display ( void )
{
glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glTranslatef ( move, 0.0, 0.0);
glutSolidSphere (1.0, 40, 50);
glFlush ();
}
這樣，當我們執行函數MoveSphere時，就會看到上面的球從中間向右移動一段距離，然後又回到中心，繼續移動。
· glutIdleFunc（）函數。這個函數註冊一個空閑程序一直在後台運行。我們將上面的MoveSphere函數加以修改，去掉循環，然後在light.c程序的glutMainLoop（）函數調用前添加一行代碼：glutIdleFunc (MoveSphere)；這樣我們不需要直接調用函數MoveSphere，程序一運行，它就被反覆調用直到我們退出程序為止，這和我們前一版本中它只能循環特定的步數不一樣。
· glutTimerFunc（）函數。和前面的glutIdleFunc（）函數類似，但不同的是它註冊的函數每隔特定的事件發生。時間的單位是毫秒。
· glutBitmapCharacter（）函數。用點陣圖方式按指定的字體繪製一個字元串。
· glutSolidSphere（）函數。這是繪製幾何體類函數中的一個。此函數繪製一個球體。
2.4 一個更有代表性的例子
下面我們來看一個稍稍複雜的例子。我們繪製一個平面，用戶的左鍵點擊被自動連接成一個多邊形。當用戶點擊右鍵，會彈出菜單供用戶選擇。用戶可以選擇清除、鑲嵌和退出。選擇清除將回到初始狀態；選擇鑲嵌程序自動對多邊形進行三角剖分；選擇退出則終止程序。（見圖二、圖三和圖四）
圖二
圖三 圖四
/* tessdemo.c 多邊形鑲嵌的例子，使用函數gluTessCallback和函數gluTessVertex。*/
#include
#include
#include
#include
/* 定義允許的最大多邊形數、多邊形允許的最大頂點數和可鑲嵌的最大三角形數*/
#define MAX_POINTS 256
#define MAX_CONTOURS 32
#define MAX_TRIANGLES 256
/* 用於菜單選項的枚舉類型 */
typedef enum{ QUIT, TESSELATE, CLEAR } menu_entries;
static mode_type mode;
/* 定義繪製模式的枚舉類型 */
typedef enum{ DEFINE, TESSELATED } mode_type;
static int menu;
static GLsizei width, height; /* OpenGL窗口的大小 */
static GLuint contour_cnt; /* 記錄多邊形數目 */
static GLuint triangle_cnt; /* 記錄三角形數目 */
static GLuint list_start; /* 用於顯示列表 */
/* 多邊形結構 */
static struct {
GLfloat p[MAX_POINTS][2];
GLuint point_cnt;
} contours [ MAX_CONTOURS ] ;
/* 三角形結構 */
static struct {
GLsizei no;
GLfloat p [3] [2];
GLclampf color [3] [3];
} triangles [ MAX_TRIANGLES ];
/* 窗口大小改變時，設定width和height值，用於重新繪製網格 */
void set_screen_wh ( GLsizei w, GLsizei h )
{ width = w; height = h; }
void tesse ( void )
{ /* 鑲嵌函數，調用gluTess* 函數實現*/ }
/* 對點擊滑鼠左鍵事件的響應函數：更新當前多邊形頂點數組，並重新繪製 */
void left_down ( int x1, int y1 )
{
GLfloat P[2];
GLuint point_cnt;
/* 將GLUT窗口坐標變換為GL坐標：前者（0，0）在左上角而後者在左下角*/
P[0] = x1; P[1] = height - y1;
/* 更新頂點數據 */
point_cnt = contours [ contour_cnt ] . point_cnt;
contours [ contour_cnt ] . p [ point_cnt ][ 0 ] = P [ 0 ];
contours [ contour_cnt ]. p [ point_cnt ] [ 1 ] = P [ 1 ];
/* 繪製新添加的邊，若為第一個點，則繪製一個點 */
glBegin ( GL_LINES );
if ( point_cnt ) {
glVertex2fv ( contours[contour_cnt].p[point_cnt-1] );
glVertex2fv ( P );
}
else {
glVertex2fv ( P );
glVertex2fv ( P );
}
glEnd();
glFinish();
contours[contour_cnt].point_cnt++;
}
/* 點擊滑鼠中鍵的響應事件，有些系統可以用同時點擊左右鍵模擬：結束一個多邊形 */
void middle_down( int x1, int y1 )
{
GLuint point_cnt;
(void) x1;
(void) y1;
point_cnt = contours[contour_cnt].point_cnt;
/* 連接起始點和最後一個點，構成一個完整的多邊形 */
if ( point_cnt > 2 )
{
glBegin( GL_LINES );
glVertex2fv( contours[contour_cnt].p[0] );
glVertex2fv( contours[contour_cnt].p[point_cnt-1] );
contours[contour_cnt].p[point_cnt][0] = -1;
glEnd();
glFinish();
contour_cnt++;
contours[contour_cnt].point_cnt = 0;
}
}
/* 處理滑鼠響應的函數，根據按鍵的類型調用不同的函數：左鍵和中鍵。 */
void mouse_clicked( int button, int state, int x, int y )
{
/* 將OpenGL的像素坐標換為背景的網格坐標，背景網格為邊長為10的小正方形 */
x -= x%10;
y -= y%10;
switch ( button ) {
case GLUT_LEFT_BUTTON: /* GLUT發現左鍵被點擊 */
if ( state == GLUT_DOWN ) {
left_down( x, y );
}
break;
case GLUT_MIDDLE_BUTTON: /* 中鍵被點擊 */
if ( state == GLUT_DOWN ) {
middle_down( x, y );
}
break;
}
}
/* OpenGL繪製函數，有兩種模式 */
void display( void )
{
GLuint i,j;
GLuint point_cnt;
glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT );
switch ( mode )
{
case DEFINE: /* 多邊形定義階段 */
/* 繪製網格，單個網格大小為10像素，網格數目取決於OpenGL窗口大小 */
glColor3f ( 0.6, 0.5, 0.5 );
glBegin ( GL_LINES );
for ( i = 0 ; i < width ; i += 10 ){
for ( j = 0 ; j < height ; j += 10 ) {
glVertex2i ( 0, j );
glVertex2i ( width, j );
glVertex2i ( i, height );
glVertex2i ( i, 0 );
}
}
/* 繪製多邊形 */
glColor3f( 1.0, 1.0, 0.0 );
for ( i = 0 ; i <= contour_cnt ; i++ ) {
point_cnt = contours[i].point_cnt;
glBegin( GL_LINES );
switch ( point_cnt ) {
case 0:
break;
case 1:
glVertex2fv ( contours[i].p[0] );
glVertex2fv ( contours[i].p[0] );
break;
case 2:
glVertex2fv( contours[i].p[0] );
glVertex2fv( contours[i].p[1] );
break;
default:
--point_cnt;
for ( j = 0 ; j < point_cnt ; j++ ) {
glVertex2fv ( contours [ i ]. p [ j ] );
glVertex2fv ( contours [ i ] .p [ j+1 ] );
}
if ( contours [ i ].p [ j+1 ] [ 0 ] == -1 )
{
glVertex2fv ( contours [ i ]. p [ 0 ] );
glVertex2fv ( contours [ i ] .p [ j ] );
}
break;
}
glEnd();
}
glFinish();
break;
case TESSELATED: /* 繪製鑲嵌后的多邊形，顯示列表由函數tesse（）給出 */
glColor3f( 0.7, 0.7, 0.0 );
glCallList( list_start );
glLineWidth( 2.0 );
glCallList( list_start + 1 );
glLineWidth( 1.0 );
glFlush();
break;
}
glColor3f( 1.0, 1.0, 0.0 );
}
/* 菜單選項clear的響應函數，將所有變數清零，繪製模式設為DEFINE */
void clear( void )
{
contour_cnt = 0;
contours[0].point_cnt = 0;
triangle_cnt = 0;
mode = DEFINE;
glDeleteLists( list_start, 2 );
list_start = 0;
}
/* 菜單選項quit的響應函數，退出程序 */
void quit( void )
{
exit( 0 );
}
/* 定義菜單的響應函數 */
void menu_selected( int entry )
{
switch ( entry ) {
case CLEAR:
clear ( );
break;
case TESSELATE:
tesse ( );
break;
case QUIT:
quit ( );
break;
}
/* 選擇菜單后重繪OpenGL窗口 */
glutPostRedisplay();
}
/* 定義快捷鍵響應函數 */
void key_pressed( unsigned char key, int x, int y )
{
/* 在此例子中，不需要用表明滑鼠位置的變數x和y */
( void ) x; ( void ) y;
/* 針對不同按鍵，定義動作 */
switch ( key ) {
case 'c':
case 'C':
clear();
break;
case 't':
case 'T':
tesse();
break;
case 'q':
case 'Q':
quit();
break;
}
/* 按鍵后重繪窗口 */
glutPostRedisplay();
}
/* 執行一些程序的初始化過程 */
void myinit( void )
{
/* 設置窗口背景顏色*/
glClearColor( 0.4, 0.4, 0.4, 0.0 );
glShadeModel( GL_FLAT );
glPolygonMode( GL_FRONT, GL_FILL );
/* 創建一個菜單，並定義菜單項及該菜單對應的響應函數 */
menu = glutCreateMenu( menu_selected );
glutAddMenuEntry( "clear", CLEAR );
glutAddMenuEntry( "tesselate", TESSELATE );
glutAddMenuEntry( "quit", QUIT );
/* 定義菜單動作方式：點擊右鍵彈出 */
glutAttachMenu( GLUT_RIGHT_BUTTON );
/* 註冊滑鼠事件響應函數 */
glutMouseFunc( mouse_clicked );
/* 註冊鍵盤事件響應函數 */
glutKeyboardFunc( key_pressed );
contour_cnt = 0;
mode = DEFINE;
}
/* 定義窗口大小改變時的響應 */
static void reshape( GLsizei w, GLsizei h )
{
glViewport( 0, 0, w, h );
glMatrixMode( GL_PROJECTION );
glLoadIdentity();
glOrtho( 0.0, (GLdouble)w, 0.0, (GLdouble)h, -1.0, 1.0 );
glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
glLoadIdentity();
set_screen_wh( w, h );
}
int main( int argc, char **argv )
{
/* 創建窗口 */
glutInit ( & argc, argv );
glutInitDisplayMode ( GLUT_SINGLE | GLUT_RGB );
glutInitWindowSize ( 400, 400 );
glutCreateWindow( argv[0] );
myinit();
glutDisplayFunc( display );
glutReshapeFunc( reshape );
glutMainLoop();
return 0;
}
3. 用FLTK開發OpenGL程序
從上面的例子我們不難看出，雖然GLUT為實現OpenGL編程提供了可能，但是作為應用程序，它是遠遠不夠的。它只提供了原始、簡陋的控制和操作方式，沒有一般應用程序所需要的按鈕、菜單條、輸入框等控制項。事實上，GLUT並不是用來單獨開發應用程序的，它是用作介於OpenGL函數介面和一般的圖形界面開發介面之間的過渡層。在這一點上，它無疑是成功的。Mesa選擇它作為標準套件分發，大多數圖形界面開發工具也保持與它的兼容性。從而使得用GLUT開發的OpenGL程序有良好的可移植性。
和GLUT不同，FLTK本身是一個圖形界面開發工具，使用它完全可以開發實用的、商用的應用程序。FLTK用C++編寫，使用面向對象的開發技術，它提供多種組件供用戶選用，每個組件有自己的屬性和事件。在這裡，我們主要講述它的OpenGL窗口組件：Fl_Gl_Window，並充分使用C++的特性。
這一節里，我們繪製一個可以自由旋轉、平移、放縮的小立方體。程序運行后如圖五所示。整個窗口是一個由Fl_Window組件定義的一般窗口，中間是一個OpenGL窗口。我們使用了一些控制工具來調整小立方體的屬性。上面的Zoom標尺調整它的大小，左邊和下邊各有一個平移標尺和一個旋轉標尺，調整小立方體的位置和角度。這些標尺都是FLTK的標準組件，它們的作用是根據用戶的動作返回特定的整數或符點數。
Fl_Gl_Window最重要的是兩個虛函數：draw（）、handle（）和成員函數redraw（）。函數draw（）中定義繪製內容，創建窗口和窗口大小改變是這個函數被自動調用。函數handle（）中定義對各種鍵盤、滑鼠事件的響應。當有鍵盤、滑鼠事件響應時，這個函數被自動調用，如何有響應事件的函數被定義，則會執行此函數。函數redraw（）重繪窗口。在這個叫做CubeView的例子中，我們派生Fl_Gl_Window，得到繪製我們這個小立方體的OpenGL窗口。
// 文件CubeView.cxx，派生Fl_Gl_Window，得到繪製小立方體的OpenGL窗口
#include
#include
#include
#include
#include
// 派生類CubeView的定義
class CubeView : public Fl_Gl_Window {
public:
double size; // 定義小立方體的大小，供glScalef（）函數使用
// 構造函數，派生自Fl_Gl_Window，定義窗口大小和標題
CubeView(int x,int y,int w,int h,const char *l=0);
// 設置和取得垂直方向的旋轉角度，供組件標尺調用
void v_angle(float angle){vAng=angle;};
float v_angle(){return vAng;};
// 設置和取得水平方向的旋轉角度，供組件標尺調用
void h_angle(float angle){hAng=angle;};
float h_angle(){return hAng;};
// 設置水平和垂直方向的偏移量
void panx(float x){xshift=x;};
void pany(float y){yshift=y;};
void draw();
private:
void drawCube();
float vAng,hAng;
float xshift,yshift;
float boxv0[3];float boxv1[3];
float boxv2[3];float boxv3[3];
float boxv4[3];float boxv5[3];
float boxv6[3];float boxv7[3];
};
// 構造函數的定義
CubeView::CubeView(int x,int y,int w,int h,const char *l)
: Fl_Gl_Window(x,y,w,h,l)
{
// 設置變換初值
vAng = 0.0;
hAng=0.0;
size=10.0;
// 設置小立方體頂點參數
boxv0[0] = -0.5; boxv0[1] = -0.5; boxv0[2] = -0.5;
boxv1[0] = 0.5; boxv1[1] = -0.5; boxv1[2] = -0.5;
boxv2[0] = 0.5; boxv2[1] = 0.5; boxv2[2] = -0.5;
boxv3[0] = -0.5; boxv3[1] = 0.5; boxv3[2] = -0.5;
boxv4[0] = -0.5; boxv4[1] = -0.5; boxv4[2] = 0.5;
boxv5[0] = 0.5; boxv5[1] = -0.5; boxv5[2] = 0.5;
boxv6[0] = 0.5; boxv6[1] = 0.5; boxv6[2] = 0.5;
boxv7[0] = -0.5; boxv7[1] = 0.5; boxv7[2] = 0.5;
};
void CubeView::drawCube() {
// 繪製一個半透明的立方體
#define ALPHA 0.5
glShadeModel(GL_FLAT);
// 用不同的顏色繪製六個面
glBegin(GL_QUADS);
glColor4f (0.0, 0.0, 1.0, ALPHA );
glVertex3fv ( boxv0 ); glVertex3fv ( boxv1 ); glVertex3fv ( boxv2 ); glVertex3fv( boxv3 );
glColor4f(1.0, 1.0, 0.0, ALPHA);
glVertex3fv ( boxv0 ); glVertex3fv ( boxv4 ); glVertex3fv ( boxv5 ); glVertex3fv ( boxv1 );
glColor4f(0.0, 1.0, 1.0, ALPHA);
glVertex3fv ( boxv2 ); glVertex3fv ( boxv6 ); glVertex3fv ( boxv7 ); glVertex3fv ( boxv3 );
glColor4f(1.0, 0.0, 0.0, ALPHA);
glVertex3fv ( boxv4 ); glVertex3fv ( boxv5 ); glVertex3fv ( boxv6 ); glVertex3fv ( boxv7 );
glColor4f(1.0, 0.0, 1.0, ALPHA);
glVertex3fv ( boxv0 ); glVertex3fv ( boxv3 ); glVertex3fv ( boxv7 ); glVertex3fv ( boxv4 );
glColor4f(0.0, 1.0, 0.0, ALPHA);
glVertex3fv ( boxv1 ); glVertex3fv ( boxv5 ); glVertex3fv ( boxv6 ); glVertex3fv ( boxv2 );
glEnd();
// 繪製立方體的輪廓線，一共12條
glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);
glBegin(GL_LINES);
glVertex3fv ( boxv0 ); glVertex3fv ( boxv1 );
glVertex3fv ( boxv1 ); glVertex3fv ( boxv2 );
glVertex3fv ( boxv2 ); glVertex3fv ( boxv3 );
glVertex3fv ( boxv3 ); glVertex3fv ( boxv0 );
glVertex3fv ( boxv4 ); glVertex3fv ( boxv5 );
glVertex3fv ( boxv5 ); glVertex3fv ( boxv6 );
glVertex3fv ( boxv6 ); glVertex3fv ( boxv7 );
glVertex3fv ( boxv7 ); glVertex3fv ( boxv4 );
glVertex3fv ( boxv0 ); glVertex3fv ( boxv4 );
glVertex3fv ( boxv1 ); glVertex3fv ( boxv5 );
glVertex3fv ( boxv2 ); glVertex3fv ( boxv6 );
glVertex3fv ( boxv3 ); glVertex3fv ( boxv7 );
glEnd();
};
void CubeView::draw() {
if (!valid ( ) ) {
//valid（）當窗口大小改變時改變，導致這一部分內容被執行，重新設置窗口
glLoadIdentity();
glViewport(0,0,w(),h());
glOrtho(-10,10,-10,10,-20000,10000);
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
}
glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );
glPushMatrix ( );
// 變換。參數繪被外部函數修改
glTranslatef ( xshift, yshift, 0);
glRotatef ( hAng, 0, 1, 0 ); glRotatef ( vAng, 1, 0, 0 );
glScalef ( float ( size ), float ( size ) , float ( size ) );
// 繪製立方體
drawCube ( );
glPopMatrix ( );
};
上面的類CubeView定義了一個繪製立方體的OpenGL窗口，外部函數可以調用它的成員函數v_angle、h_angle、panx、pany等來修改這個小立方體的屬性，修改以後，可以調用函數redraw（）來刷新窗口。在下面的CubeViewUI.cxx中，我們定義類CubeViewUI，它繪製主窗口，並在其中定義了類CubeView的一個實例：cube。它同時還定義了用來控制立方體屬性的5個標尺，當用戶操作標尺時，這些標尺調用v_angle等函數來設置繪製立方體的一些參數。這一部分和我們的主題關係不大，不給出具體的代碼。最後，我們定義main函數，它的內容相當的簡單。
#include "CubeViewUI.h"
int main(int argc, char **argv) {
// 定義類CubeViewUI的一個實例
CubeViewUI *cvui=new CubeViewUI;
// 設置FLTK窗口顯示模式
Fl::visual(FL_DOUBLE|FL_INDEX);
cvui->show();
// 進入消息循環
return Fl::run();
}
我們編譯、連接並執行程序，就可以得到如圖五所示的結果。從上面的例子我們可以看出使用FLTK編寫OpenGL程序的一些優點，和GLUT它結構清晰，使用方便，而且它和GLUT是兼容的。除了glutInit（）、glutMainLoop（）等少數函數外，大部分GLUT函數可以在FLTK中使用。FLTK本身也提供了許多OpenGL函數，如繪製字元串的gl_draw（）等。
4. 結束語
熟悉掌握了Linux下OpenGL的開發環境距離開發OpenGL程序還有很大的距離，畢竟問題的難點是如何很好的使用OpenGL的API。本文為即將在Linux下開發OpenGL的讀者作一些鋪墊和準備工作，希望並相信對大家有所幫助。
