OPENGL架构

第2章 OpenGL 简介

每台计算机都有专门处理图形的硬件，它们控制着屏幕上显示的内容。OpenGL向这种硬件发出命令，告诉它们执行什么操作。计算机游戏或者其他任意软件借助制造商提供的设备驱动程序，使用OpenGL向图形硬件发出命令，如图2-1所示。

 

图2-1  OpenGL的典型应用

OpenGL(Open Graphics Library，开放图形库)是游戏开发商使用最早、最流行的图形库之一。OpenGL是Silicon Graphics公司(SGI)在1992年开发的，但是直到1997的GLQuake中采用了这种图形库以后，游戏开发商才真正对它产生了兴趣。GameCube、Wii、PlayStation 3和iPhone都把OpenGL作为它们的图形库的基础。

除了OpenGL之外，还有一个选择是Microsoft的DirectX。DirectX由更多的库组成，包括声音和输入，所以把OpenGL与DirectX中的Direct3D库进行比较更加合适。DirectX的最新版本是DirectX 11。Xbox 360使用的是DirectX 9.0。DirectX 10和DirectX 11只能在安装了Windows Vista或Windows 7操作系统的计算机上使用。

Direct3D和OpenGL的功能集基本相同。现在游戏引擎(例如Unreal)通常构建一个抽象层，允许用户根据情况在OpenGL和Direct3D之间切换，如图2-2所示。当开发跨平台的游戏，例如需要把游戏发布到PlayStation 3和Xbox 360上时，必须提供这种抽象。Xbox 360必须使用Direct3D调用，而PS3必须使用OpenGL调用。

 

图2-2  使用抽象层

DirectX和OpenGL都是非常优秀的图形库。DirectX工作在Microsoft平台上，而OpenGL可以应用到更加广泛的平台上。DirectX更新得更快，意味着它可以利用最新的图形功能。OpenGL的更新较慢，最新的图形功能只能通过一个不太方便的扩展机制使用。OpenGL这种缓慢的更新有一个明显的好处，即接口很少发生改变，所以多年前编写的代码仍然可以使用最新的OpenGL版本。DirectX的每个新版本都会改变接口，所以无法维持兼容性，必须调整和修改较老的代码才能使它们利用DirectX的新版本。

通过Managed DirectX库，可以在C#中使用DirectX，但遗憾的是，官方不再支持或更新这些库。Managed DirectX已经被Microsoft的XNA游戏创建库替代。XNA使用DirectX，但它是一个更高层的框架，用于快速创建游戏原型和开发游戏。SlimDX是一个针对DirectX开发的独立的C# API，可以作为Managed Directx的一个不错的替代品。

2.1  OpenGL的架构

OpenGL是一个C风格的图形库。C风格是指OpenGL中没有类或对象，而只有大量的函数。OpenGL在内部就是一个状态机。函数调用会修改OpenGL的内部状态，这又会影响OpenGL的行为和在屏幕上渲染多边形的方式。OpenGL是状态机这个事实会带来一些问题，例如在代码中无意间修改了其他某个部分的状态，从而导致出现bug。因此，留意哪些状态发生改变十分重要。