《OpenGL图形程序设计与应用环境》

第一篇 OpenGL导论1

第一章OpenGL素描1

1．1 OpenGL概述1

第一篇 OpenGL导论1

第一章OpenGL素描1

1．1 OpenGL概述1

1．2．1 OpenGL的基本概念3

1．2．1 OpenGL的基本概念3

1．2 OpenGL的概念与特征3

1．2 OpenGL的概念与特征3

1．2．2 OpenGL的特征5

1．2．2 OpenGL的特征5

1．3 OpenGL的组成6

1．3 OpenGL的组成6

1．3．1 OpenGL核心库7

1．3．1 OpenGL核心库7

1．3．2 OpenGL实用程序库8

1．3．2 OpenGL实用程序库8

1．3．3 OpenGL X窗口系统扩展库9

1．3．3 OpenGL X窗口系统扩展库9

1．3．4 OpenGL Windows NT/95专用函数库10

1．3．4 OpenGL Windows NT/95专用函数库10

1．3．5 OpenGL编程辅助库10

1．3．5 OpenGL编程辅助库10

第二章OpenGL处理流水线概述12

第二章OpenGL处理流水线概述12

第三章OpenGL程序设计概述19

3．1 OpenGL命令语法19

第三章OpenGL程序设计概述19

3．1 OpenGL命令语法19

3．3典型的OpenGL程序视图20

3．2 OpenGL的图形操作顺序20

3．2 OpenGL的图形操作顺序20

3．3典型的OpenGL程序视图20

3．4关于本书程序实例的说明23

3．4关于本书程序实例的说明23

4．1 OpenGL的基本绘制操作24

4．1 OpenGL的基本绘制操作24

第四章OpenGL的简单3D建模24

第二篇OpenGL程序设计方法24

第二篇OpenGL程序设计方法24

第四章OpenGL的简单3D建模24

4．2．1 OpenGL的点定义27

4．2 OpenGL的基本几何对象描述27

4．2．1 OpenGL的点定义27

4．2 OpenGL的基本几何对象描述27

4．2．2顶点数组28

4．2．2顶点数组28

4．2．3 OpenGL的线定义30

4．2．4 OpenGL的多边形定义30

4．2．4 OpenGL的多边形定义30

4．2．3 OpenGL的线定义30

4．3．1建立绘制框架31

4．3基本几何对象的绘制31

4．3．1建立绘制框架31

4．3基本几何对象的绘制31

4．3．2点的绘制33

4．3．3线的绘制33

4．3．3线的绘制33

4．3．2点的绘制33

4．3．4多边形的绘制36

4．3．4多边形的绘制36

5．1．1三维坐标系统44

第五章OpenGL的图形空间变换44

5．1 OpenGL的图形空间变换基础44

5．1．1三维坐标系统44

第五章OpenGL的图形空间变换44

5．1 OpenGL的图形空间变换基础44

5．1．2变换流程45

5．1．2变换流程45

5．1．3基本变换命令49

5．1．3基本变换命令49

5．2．1模式变换操作50

5．2．1模式变换操作50

5．2模式变换50

5．2模式变换50

5．2．2观察变换54

5．2．2观察变换54

5．3投影变换56

5．3投影变换56

5．3．1透视投影57

5．3．1透视投影57

5．3．2正交投影58

5．3．2正交投影58

5．4裁剪变换59

5．4裁剪变换59

5．5．1定义视区61

5．5视区变换61

5．5．1定义视区61

5．5视区变换61

5．6．1关于模式变换的讨论62

5．5．2变换z坐标62

5．6关于变换的进一步讨论62

5．6．1关于模式变换的讨论62

5．6关于变换的进一步讨论62

5．5．2变换z坐标62

5．6．2关于视像变换的讨论64

5．6．2关于视像变换的讨论64

5．7矩阵堆栈的操纵65

5．7矩阵堆栈的操纵65

6．1 OpenGL的颜色表示69

第六章OpenGL的颜色特性69

6．1．1 OpenGL的颜色原理69

6．1．1 OpenGL的颜色原理69

第六章OpenGL的颜色特性69

6．1 OpenGL的颜色表示69

6．1．2影响OpenGL像素颜色的因素70

6．1．2影响OpenGL像素颜色的因素70

6．2 RGBA模式和颜色素引模式71

6．2．1 RGBA显示模式71

6．2．1 RGBA显示模式71

6．2 RGBA模式和颜色素引模式71

6．2．2抖动72

6．2．2抖动72

6．2．4 RGBA模式与颜色索引模式之间的比较和选择73

6．2．3颜色索引模式73

6．2．4 RGBA模式与颜色索引模式之间的比较和选择73

6．2．3颜色索引模式73

6．3指定颜色和阴影处理模式74

6．3．1在RGBA模式中指定颜色74

6．3指定颜色和阴影处理模式74

6．3．1在RGBA模式中指定颜色74

6．3．2在颜色索引模式中指定颜色75

6．3．3指定一种阴影处理模式75

6．3．3指定一种阴影处理模式75

6．3．2在颜色索引模式中指定颜色75

6．4材质颜色78

6．4材质颜色78

第七章OpenGL的光照处理80

第七章OpenGL的光照处理80

7．1光照的基本概念80

7．1光照的基本概念80

7．2．1法线矢量的定义81

7．2．1法线矢量的定义81

7．2法线矢量81

7．2法线矢量81

7．2．2法线矢量的计算82

7．2．2法线矢量的计算82

7．3使用OpenGL光照的一般步骤84

7．3使用OpenGL光照的一般步骤84

7．4．1光源的定义86

7．4光源的使用86

7．4．1光源的定义86

7．4光源的使用86

7．4．2光源的控制88

7．4．2光源的控制88

7．5选择光照模型90

7．5选择光照模型90

7．7定义材质属性91

7．6使能光照91

7．7定义材质属性91

7．6使能光照91

第八章OpenGL位图与图像处理97

8．1位图与图像简介97

8．1位图与图像简介97

第八章OpenGL位图与图像处理97

8．2位图的处理98

8．2位图的处理98

8．2．1设置当前光栅位置99

8．2．1设置当前光栅位置99

8．3．1像素读写100

8．3．1像素读写100

8．3图像的处理100

8．2．2绘制位图100

8．3图像的处理100

8．2．2绘制位图100

8．3．2像素拷贝101

8．3．2像素拷贝101

8．4．1像素存储模式控制102

8．4像素的存储、传输和映射控制102

8．3．3图像缩放102

8．3．3图像缩放102

8．4．1像素存储模式控制102

8．4像素的存储、传输和映射控制102

8．4．2像素传输操作104

8．4．2像素传输操作104

8．4．3像素映射107

8．4．3像素映射107

8．5图像显示例程108

8．5图像显示例程108

第九章 OpenGL纹理映射111

第九章 OpenGL纹理映射111

9．1纹理基本概念111

9．1纹理基本概念111

9．2纹理绘制概述112

9．2纹理绘制概述112

9．3纹理定义115

9．3纹理定义115

9．3．1二维纹理定义115

9．3．1二维纹理定义115

9．3．2一维纹理定义117

9．3．3其它纹理定义117

9．3．2一维纹理定义117

9．3．3其它纹理定义117

9．3．4纹理细化的多重层次118

9．3．4纹理细化的多重层次118

9．3．5多重纹理构造119

9．4．1纹理参数119

9．4纹理映射方式119

9．4．1纹理参数119

9．4纹理映射方式119

9．3．5多重纹理构造119

9．4．2纹理环境124

9．4．2纹理环境124

9．5．1纹理坐标设定125

9．5分配纹理坐标125

9．5．1纹理坐标设定125

9．5分配纹理坐标125

9．5．2纹理坐标的自动生成127

9．5．2纹理坐标的自动生成127

第十章OpenGL 的图段与帧缓冲区130

第十章OpenGL 的图段与帧缓冲区130

10．1基本概念130

10．1基本概念130

10．2．1图段测试131

10．2．1图段测试131

10．2图段处理131

10．2图段处理131

10．2．3抖动处理137

10．2．2融合处理137

10．2．2融合处理137

10．2．3抖动处理137

10．2．4逻辑操作138

10．2．4逻辑操作138

10．3．1帧缓冲区的组成139

10．3帧缓冲区操作139

10．3帧缓冲区操作139

10．3．1帧缓冲区的组成139

10．3．2帧缓冲区操作141

10．3．2帧缓冲区操作141

10．4累积缓冲区143

10．4．1累积缓冲区的控制143

10．4．1累积缓冲区的控制143

10．4累积缓冲区143

10．4．2累积缓冲区的应用144

10．4．2累积缓冲区的应用144

10．5双缓冲区与动画149

10．5双缓冲区与动画149

11．1．1基本查询命令与类型转换153

11．1 OpenGL的状态查询153

第十一章OpenGL的状态机制153

11．1 OpenGL的状态查询153

第十一章OpenGL的状态机制153

11．1．1基本查询命令与类型转换153

11．1．2枚举查询154

11．1．2枚举查询154

11．1．3纹理图像查询155

11．1．3纹理图像查询155

11．1．4其它查询156

11．1．4其它查询156

11．1．5错误处理156

11．1．5错误处理156

11．2状态变量的保存与恢复157

11．2状态变量的保存与恢复157

11．3状态变量简述158

11．3状态变量简述158

12．1融合162

12．1．1基本概念162

第十二章OpenGL的视觉效果处理162

12．1融合162

12．1．1基本概念162

12．1．2 Alpha值与融合162

12．1．2 Alpha值与融合162

第十二章OpenGL的视觉效果处理162

12．1．3融合因子163

13．1．4融合的使用样本163

12．1．3融合因子163

13．1．4融合的使用样本163

12．1．5融合的应用实例165

12．1．5融合的应用实例165

12．1．6使用深度缓冲区的三维融合166

12．1．6使用深度缓冲区的三维融合166

12．2反走样169

12．2．1基本概念169

12．2．2反走样控制169

12．2．1基本概念169

12．2．2反走样控制169

12．2反走样169

12．2．3点和线的光栅化处理171

12．2．3点和线的光栅化处理171

12．2．4点和线的反走样控制173

12．2．4点和线的反走样控制173

12．2．5多边形反走样176

12．2．5多边形反走样176

12．2．6使用累积缓冲区的反走样179

12．2．6使用累积缓冲区的反走样179

12．3．2雾化的使用181

12．3雾化181

12．3．1基本概念181

12．3雾化181

12．3．1基本概念181

12．3．2雾化的使用181

12．3．3雾化等式184

12．3．3雾化等式184

13．1．1显示列表的创建与执行187

13．1．1显示列表的创建与执行187

第十三章 显示列表、选择与反馈187

第十三章 显示列表、选择与反馈187

13．1显示列表187

13．1显示列表187

13．1．3多显示列表的执行192

13．1．3多显示列表的执行192

13．1．2显示列表索引的管理192

13．1．2显示列表索引的管理192

13．2．2选择机制的描述196

13．2．1选择机制的原理196

13．2选择196

13．2选择196

13．2．1选择机制的原理196

13．2．2选择机制的描述196

13．2．3创建名称堆栈197

13．2．3创建名称堆栈197

13．2．4命中记录198

13．2．4命中记录198

13．2．5选择实例199

13．2．5选择实例199

13．2．6图形对象的选取202

13．2．6图形对象的选取202

13．3反馈209

13．3．1反馈机制描述209

13．3反馈209

13．3．1反馈机制描述209

13．3．2反馈信息的组织210

13．3．2反馈信息的组织210

13．3．3反馈应用实例212

13．3．3反馈应用实例212

14．1基本几何对象的光栅化216

14．1基本几何对象的光栅化216

第十四章 Open GL的高级3D建模216

第十四章 Open GL的高级3D建模216

14．2多边形区域分割217

14．2多边形区域分割217

14．2．1区域分割对象的创建218

14．2．2区域分割多边形的描述218

14．2．2区域分割多边形的描述218

14．2．1区域分割对象的创建218

14．2．3回调函数220

14．2．3回调函数220

14．2．4区域分割的弯曲规则与对象属性222

14．2．4区域分割的弯曲规则与对象属性222

14．3．1求值器工作原理223

14．3求值器223

14．3．1求值器工作原理223

14．3求值器223

14．3．2求值器的定义与计算224

14．3．2求值器的定义与计算224

14．3．3等间隔坐标值的定义229

14．3．3等间隔坐标值的定义229

14．4 NURBS曲线与曲面233

14．4．1 NURBS对象和回调函数233

14．4 NURBS曲线与曲面233

14．4．1 NURBS对象和回调函数233

14．4．2 NURBS曲线与曲面定义235

14．4．2 NURBS曲线与曲面定义235

14．4．3 NURBS对象的修整238

14．4．3 NURBS对象的修整238

14．4．4 NURBS属性242

14．4．4 NURBS属性242

14．5二次曲面243

14．5二次曲面243

14．5．1二次曲面对象243

14．5．2绘制风格243

14．5．1二次曲面对象243

14．5．2绘制风格243

14．5．3二次曲面图原244

14．5．3二次曲面图原244

第三篇OpenGL与窗口系统的结合技术246

第三篇OpenGL与窗口系统的结合技术246

第十五章OpenGL与X窗口的结合技术246

15．1 X窗口系统简介246

15．1．1 X窗口系统的主要特点246

第十五章OpenGL与X窗口的结合技术246

15．1 X窗口系统简介246

15．1．1 X窗口系统的主要特点246

15．1．2 X窗口系统的体系结构247

15．1．2 X窗口系统的体系结构247

15．1．3 X应用程序的结构248

15．1．3 X应用程序的结构248

15．1．4 建立X绘图程序249

15．1．4 建立X绘图程序249

15．2．1 GLX简述252

15．2 GLX库252

15．2 GLX库252

15．2．1 GLX简述252

15．2．2 GLX组成252

15．2．2 GLX组成252

15．3 X窗口下的Open GL编程254

15．3 X窗口下的Open GL编程254

15．3．1可画区255

15．3．2图形上下文255

15．3．1可画区255

15．3．2图形上下文255

15．3．4实例256

15．3．3初始化步骤256

15．3．3初始化步骤256

15．3．4实例256

15．4 OpenGL在Motif下的编程260

15．4 OpenGL在Motif下的编程260

15．4．1 Motif简介260

15．4．1 Motif简介260

15．4．2 Motif下使用OpenGL的几种手段261

15．4．2 Motif下使用OpenGL的几种手段261

15．4．3实例263

15．4．3实例263

16．1．1 WGL函数库274

16．1 Windows 95/NT中的OpenGL构成274

16．1 Windows 95/NT中的OpenGL构成274

第十六章OpenGL与Windows 95/NT的结合技术274

16．1．1 WGL函数库274

第十六章OpenGL与Windows 95/NT的结合技术274

16．1．2新的Win32 API函数276

16．1．2新的Win32 API函数276

16．2．1 GDI和DC的概念277

16．2 Windows下的GDI编程277

16．2．2 Windows下的GDI编程结构277

16．2．2 Windows下的GDI编程结构277

16．2．1 GDI和DC的概念277

16．2 Windows下的GDI编程277

16．3 Windows下OpenGL编程要素278

16．3．1 Windows下OpenGL编程的框架278

16．3．1 Windows下OpenGL编程的框架278

16．3 Windows下OpenGL编程要素278

16．3．2像素格式279

16．3．2像素格式279

16．3．3绘图上下文（RC）281

16．3．3绘图上下文（RC）281

16．3．4初始化框架282

16．3．4初始化框架282

16．4 AppWizard（exe）下的OpenGL编程283

16．4 AppWizard（exe）下的OpenGL编程283

16．5 Win32（API)下的OpenGL编程290

16．5 Win32（API)下的OpenGL编程290

16．6 Windows下OpenGL高级编程技术简介295

16．6 Windows下OpenGL高级编程技术简介295

第十七章OpenGL与语言的捆绑297

第四篇OpenGL的实际应用297

第四篇OpenGL的实际应用297

第十七章OpenGL与语言的捆绑297

17．1．1 Fortran捆绑界面的特征298

17．1 Fortran语言的OpenGL捆绑界面298

17．1 Fortran语言的OpenGL捆绑界面298

17．1．1 Fortran捆绑界面的特征298

17．1．2 Fortran捆绑界面的描述299

17．1．2 Fortran捆绑界面的描述299

17．1．3 Fortran捆绑界面的实现303

17．1．3 Fortran捆绑界面的实现303

17．2．1 Java界面模型Magician的结构305

17．2 Java语言的OpenGL捆绑305

17．2．1 Java界面模型Magician的结构305

17．2 Java语言的OpenGL捆绑305

17．2．2界面实现机制306

17．2．2界面实现机制306

17．2．3应用捆绑界面的程序设计307

17．2．3应用捆绑界面的程序设计307

18．1．1概述309

18．1．1概述309

第十八章 基于OpenGL的图形绘制软件309

18．1 OpenGL Optimizer309

18．1 OpenGL Optimizer309

第十八章 基于OpenGL的图形绘制软件309

18．1．2 OpenGL Optimizer的主要功能310

18．1．2 OpenGL Optimizer的主要功能310

18．1．3 OpenGL Optimizer的实用技术311

18．1．3 OpenGL Optimizer的实用技术311

18．1．4 OpenGL Optimizer的应用策略313

18．1．4 OpenGL Optimizer的应用策略313

18．2 Open Inventor313

18．2 Open Inventor313

18．2．1 Open Inventor的结构设计314

18．2．1 Open Inventor的结构设计314

18．2．2 Open Inventor对象315

18．2．2 Open Inventor对象315

18．2．3 Open Inventor文件格式317

18．2．3 Open Inventor文件格式317

18．3．3 OpenGL Volumizer功能简述319

18．3．2 OpenGL Volumizer的特性319

18．3 OpenGL Volumizer319

18．3．1概述319

18．3．3 OpenGL Volumizer功能简述319

18．3．2 OpenGL Volumizer的特性319

18．3．1概述319

18．3 OpenGL Volumizer319

第十九章 微机上的OpenGL应用开发环境322

19．1开发环境中的多OpenGL驻留机制322

19．1开发环境中的多OpenGL驻留机制322

第十九章 微机上的OpenGL应用开发环境322

19．2 OpenGL执行路径的选择机制324

19．3 SGI的ICD流水线优化324

19．3 SGI的ICD流水线优化324

19．2 OpenGL执行路径的选择机制324

19．4 OpenGL的硬件加速机制325

19．4 OpenGL的硬件加速机制325

第二十章 一个OpenGL游戏实例327

第二十章 一个OpenGL游戏实例327

附录A OpenGL命令函数简表340

附录A OpenGL命令函数简表340

附录B本书部分相关名词注释354

附录B本书部分相关名词注释354

参考文献362

参考文献362