OpenGL和 DirectX9.0是什么啊

OpenGL和 DirectX9.0是什么啊,第1张

OpenGL是个专业的3D程序接口,是一个功能强大,调用方便的底层3D图形库。

DirectX是一种图形应用程序接口(API),简单的说它是一个辅助软件,一个提高系统性能的加速软件,由微软创建开发的,微软将定义它为“硬件设备无关性”。Direct是直接的意思,X是很多东西,加在一起就是一组具有共性的东西,从内部原理探讨,也简单说来DirectX 就是一系列的 DLL (动态连接库),通过这些 DLL,开发者可以在无视于设备差异的情况下访问底层的硬件,DirectX 封装了一些 COM(Component Object Model)对象,这些 COM 对象为访问系统硬件提供了一个主要的接口。

各有各的优势,做游戏现在D3D的较多,其他图形工业图形处理,虚拟现实用openGL的多点,还有用OSG的

OpenGL的发展历程:

OpenGL的前身是SGI公司为其图形工作站开发的IRIS GL。IRIS GL是一个工业标准的3D图形软件接口,功能虽强大但其移植性不好,于是SGI公司在IRIS GL的基础上开发了OpenGL。OpenGL的英文全称是“Open Graphics Library”,顾名思义,OpenGL是“开放性图形程序接口”。

1992年7月,SGI公司发布了OpenGL的10版本,随后又与微软公司共同开发了Windows NT版本的OpenGL,从而使一些原来必须在高档图形工作站上运行的大型3D图形处理软件也可以在微机上运用。

1995年OpenGL的11版本面市,该版本较10性能提高许多,并加入了一些新的功能。包括提高顶点位置、法线、颜色、色彩指数、纹理坐标、多边形边缘标识的传输速度,引入了新的纹理特性等等。

1997年,Windows 95下3D游戏的大量涌现,游戏开发公司迫切需要一个功能强大、兼容性好的3D图形接口,而当时微软公司自己的3D图形接口DirectX 30功能却是很糟糕。因而以制作《雷神之锤》等经典3D射击游戏而著名的id公司同其它一些游戏开发公司一同强烈要求微软在Windows 95中加入对OpenGL的支持。微软公司最终在Windows 95的OSR2版和后来的Windows 版本中加入了对OpenGL的支持。这样,不但许多支持OpenGL的电脑3D游戏得到广泛应用,而且许多在3D图形设计软件也可以运用支持OpenGL标准的3D加速卡,大大提高其3D图形的处理速度。

2003年的7月28日,SGI和ARB公布了OpenGL 15。OpenGL 15中包括OpenGL ARB的正式扩展规格绘制语言“OpenGL Shading Language”。OpenGL 15的新功包括:顶点Buffer Object、Shadow功能、隐蔽查询、非乘方纹理等。

2004年8月,OpenGL20版本发布~OpenGL 20标准的主要制订者并非原来的SGI,而是逐渐在ARB中占据主动地位的3Dlabs。opengl20支持OpenGL Shading Language、新的shader扩展特性以及其他多项增强特性。

OpenGL是做什么用的:

上世纪90年代,OpenGL可谓大名鼎鼎,那时微软的DirectX刚刚出现,功能远不能与OpenGL相比,OpenGL实际上是一种3D程序接口(即我们常说的3D API),这个接口由近二百五十个不同的函数调用组成,用来从简单的图元绘制复杂的三维景象。它是3D加速卡硬件和3D图形应用程序之间一座非常重要的沟通桥梁。也可以说,OpenGL是一个功能强大,调用方便的底层3D图形库。

OpenGL是个与硬件无关的软件接口,可以在不同的平台如Windows NT、Unix、Linux、MacOS、OS/2之间进行移植。因此,支持OpenGL的软件具有很好的移植性,可以获得非常广泛的应用。

OpenGL特点及功能:

OpenGL是一个开放的三维图形软件包,它独立于窗口系统和 *** 作系统,以它为基础开发的应用程序可以十分方便地在各种平台间移植;OpenGL可以与Visual C++紧密接口,便于实现机械手的有关计算和图形算法,可保证算法的正确性和可靠性;OpenGL使用简便,效率高。它具有七大功能:

1建模:OpenGL图形库除了提供基本的点、线、多边形的绘制函数外,还提供了复杂的三维物体(球、锥、多面体、茶壶等)以及复杂曲线和曲面绘制函数。

2变换:OpenGL图形库的变换包括基本变换和投影变换。基本变换有平移、旋转、变比镜像四种变换,投影变换有平行投影(又称正射投影)和透视投 影两种变换。其变换方法有利于减少算法的运行时间,提高三维图形的显示速度。

3颜色模式设置:OpenGL颜色模式有两种,即RGBA模式和颜色索引(Color Index)。

4光照和材质设置:OpenGL光有辐射光(Emitted Light)、环境光(Ambient Light)、漫反射光(Diffuse Light)和镜面光(Specular Light)。材质是用光反射率来表示。场景(Scene)中物体最终反映到人眼的颜色是光的红绿蓝分量与材质红绿蓝分量的反射率相乘后形成的颜色。

5:纹理映射(Texture Mapping)。利用OpenGL纹理映射功能可以十分逼真地表达物体表面细节。

6:位图显示和图象增强图象功能除了基本的拷贝和像素读写外,还提供融合(Blending)、反走样(Antialiasing)和雾(fog)的特殊图象效果处理。以上三条可使被仿真物更具真实感,增强图形显示的效果。

7:双缓存动画(Double Buffering)双缓存即前台缓存和后台缓存,简言之,后台缓存计算场景、生成画面,前台缓存显示后台缓存已画好的画面。

此外,利用OpenGL还能实现深度暗示(Depth Cue)、运动模糊(Motion Blur)等特殊效果。从而实现了消隐算法。

OpenGL现状:

近年来,依靠着微软的研发实力和Windows在 *** 作系统市场的统治地位,DirectX在3D游戏API上占据了绝对的优势。而曾经红极一时的OpenGL则显得停滞不前。目前我们熟悉的OpenGL游戏可能只剩下了id出品的《Quake》和《Doom》系列可以勉强支撑。OpenGL的未来究竟如何?OpenGL仍然是唯一能够取代微软对3D图形技术的完全控制的API,目前,OpenGL也仍是唯一的跨平台3D解决方案,它仍然具有一定的生命力,游戏开发人员是一个有着独立思想的群体,很多重要的开发人员目前仍然在使用Open GL。因此,硬件开发商正在设法加强对它的支持。

目前,随着DirectX的不断发展和完善,OpenGL的优势逐渐丧失,未来的OpenGL发展前景迷茫。OpenGL与DirectX代表着绘图世界分裂的两大门派,这种情况有时会阻碍发展,有时却又有利于与发展。毕竟有竞争才会有发展。如同处理器市场我们不希望AMD倒掉,也不希望INTEL一家独大一样~我们都不希望在3D领域中仅仅剩下一个霸主。希望OpenGL一路走好。。。。。。

另:2007年8月8日,圣迭戈Siggraph BOF展会上 OpenGL Architecture Review Board(OpenGL架构评估委员会)正式宣布了OpenGL 3。以前被称之为OpenGL Longs Peak,OpenGL 3则是官方名称。OpenGL 3规范将在下一次8月底召开的OpenGL ARB会议上最后定案,由Khronos Group进行为期30天的评估后在9月底正式公开。最新的OpenGL Shading Language也伴随OpenGL 3公开展示。

d3d

要讲Direct3D不能不讲DirectX, DirectX是微软开发并发布的多媒体开发软件包,其中有一部分叫做DirectDraw是图形绘演API,提供对图形的强大的访问处理能力,而在DirectDraw中集成了一些三维图形相关的功能,叫做Direct3D。

D3D和OPENGL本质虽然一样,Direct3D (D3D)是微软为提高3D 游戏在Win 95/98中的显示性能而开发的显示程序,目前已经升级到90版本,而且支持XP等微软最新的 *** 作系统,它提供了丰富的3D功能库,是游戏广泛采用的标准。

Direct 3D是基于微软的通用对象模式COM(Common Object Mode)的3D图形API。它是由微软(Microsoft)一手树立的3D API规范,微软公司拥有该库版权,它所有的语法定义包含在微软提供的程序开发组件的帮助文件、源代码中。Direct3D是微软公司DirectX SDK集成开发包中的重要部分,适合多媒体、娱乐、即时3D动画等广泛和实用的3D图形计算。自1996年发布以来,Direct3D以其良好的硬件兼容性和友好的编程方式很快得到了广泛的认可,现在几乎所有的具有3D图形加速的主流显示卡都对Direct3D提供良好的支持。但它也有缺陷,由于是以COM接口形式提供的,所以较为复杂,稳定性差,所以D3D是一个十分繁琐的工具,尽管Microsoft已经尽可能地简化了,但是为了实现一个效果,你还是不得不做许多的工作,其中就包括对各种复杂的结构的赋值;这些赋值很重要,它直接关系到程序的最终效果。另外,目前只在Windows平台上可用。

二、生成OpenGL程序的基本步骤和条件 本文将给出一个例子,这个例子是一个用OpenGL显示图像的Windows程序,通过这个程序我们也可以知道用OpenGL编程的基本要求。我们知道,GDI是通过设备句柄(Device Context以下简称"DC")来绘图,而OpenGL则需要绘制环境(Rendering Context,以下简称"RC")。每一个GDI命令需要传给它一个DC,与GDI不同,OpenGL使用当前绘制环境(RC)。一旦在一个线程中指定了一个当前RC,所有在此线程中的OpenGL命令都使用相同的当前RC。虽然在单一窗口中可以使用多个RC,但在单一线程中只有一个当前RC。本例将首先产生一个OpenGL RC并使之成为当前RC,分为三个步骤:设置窗口像素格式;产生RC;设置为当前RC。 一、首先创建工程 用AppWizard产生一个EXE文件,选择工程目录,并在工程名字中输入"GLSample一",保持其他的不变;第一步、选单文档(SDI);第二步、不支持数据库;第三步、不支持OLE;第四步、不选中浮动工具条、开始状态条、打印和预览支持、帮助支持的复选框(选中也可以,本文只是说明最小要求),选中三维控制(三D Controls);第五步、选中产生源文件注释并使用MFC为共享动态库;第六步、保持缺省选择。按Finish结束,工程创建完毕。 二、将此工程所需的OpenGL文件 和库加入到工程中 在工程菜单中,选择"Build"下的"Settings"项。单击"Link"标签,选择"General"目录,在Object/Library Modules的编辑框中输入"OpenGL三二lib glu三二lib glauxlib"(注意,输入双引号中的内容,各个库用空格分开;否则会出现链接错误),选择"OK"结束。然后打开文件"stdafxh",将下列语句插入到文件中(划下划线的语句为所加语句): #define VC_EXTRALEAN // Exclude rarely-used stuff from Windows headers #include // MFC core and standard components #include // MFC extensions #include #include #ifndef _AFX_NO_AFXCMN_SUPPORT #include // MFC support for Windows 95 Common Controls #endif // _AFX_NO_AFXCMN_SUPPORT 三、改写OnPreCreate函数并给视 类添加成员函数和成员变量 OpenGL需要窗口加上WS_CLIPCHILDREN(创建父窗口使用的Windows风格,用于重绘时裁剪子窗口所覆盖的区域)和 WS_CLIPSIBLINGS(创建子窗口使用的Windows风格,用于重绘时剪裁其他子窗口所覆盖的区域)风格。把OnPreCreate改写成如下所示: BOOL CGLSample一View::PreCr- eateWindow(CREATESTRUCT& cs) { csstyle |= (WS_CLIPCHI- LDREN | WS_CLIPSIBLINGS); return CView::PreCreate- Window(cs); } 产生一个RC的第一步是定义窗口的像素格式。像素格式决定窗口着所显示的图形在内存中是如何表示的。由像素格式控制的参数包括:颜色深度、缓冲模式和所支持的绘画接口。在下面将有对这些参数的设置。我们先在CGLSample一View的类中添加一个保护型的成员函数BOOL SetWindowPixel-Format(HDC hDC)(用鼠标右键添加),并编辑其中的代码,见程序一。 BOOL CGLSample一View::SetWindowPixelFormat(HDC hDC) { PIXELFORMATDESCRIPTOR pixelDesc; pixelDescnSize = sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR); pixelDescnVersion = 一; pixelDescdwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_DRAW_TO_BITMAP | PFD_SUPPORT_OpenGL | PFD_SUPPORT_GDI | PFD_STEREO_DONTCARE; pixelDesciPixelType = PFD_TYPE_RGBA; pixelDesccColorBits = 三二; pixelDesccRedBits = 吧; pixelDesccRedShift = 一陆; pixelDesccGreenBits = 吧; pixelDesccGreenShift = 吧; pixelDesccBlueBits = 吧; pixelDesccBlueShift = 0; pixelDesccAlphaBits = 0; pixelDesccAlphaShift = 0; pixelDesccAccumBits = 陆四; pixelDesccAccumRedBits = 一陆; pixelDesccAccumGreenBits = 一陆; pixelDesccAccumBlueBits = 一陆; pixelDesccAccumAlphaBits = 0; pixelDesccDepthBits = 三二; pixelDesccStencilBits = 吧; pixelDesccAuxBuffers = 0; pixelDesciLayerType = PFD_MAIN_PLANE; pixelDescbReserved = 0; pixelDescdwLayerMask = 0; pixelDescdwVisibleMask = 0; pixelDescdwDamageMask = 0; m_GLPixelIndex = ChoosePixelFormat( hDC, &pixelDesc); if (m_GLPixelIndex==0) // Lets choose a default index { m_GLPixelIndex = 一; if (DescribePixelFormat(hDC, m_GLPixelIndex, sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR), &pixelDesc)==0) { return FALSE; } } if (SetPixelFormat( hDC, m_GLPixelIndex, &pixelDesc)==FALSE) { return FALSE; } return TRUE; } 接着用鼠标右键在CGLSample一View中添加保护型的成员变量: int m_GLPixelIndex; 四、用ClassWizard添加WM_CREATE的消息处理函数OnCreate 添加OnCreate函数后如程序一所示。 至此,OpenGL工程的基本框架就建好了。但如果你现在运行此工程,则它与一般的MFC程序看起来没有什么两样。 5、代码解释 现在我们可以看一看Describe-PixelFormat提供有哪几种像素格式,并对代码进行一些解释: PIXELFORMATDESCRIPTOR包括了定义像素格式的全部信息。 DWFlags定义了与像素格式兼容的设备和接口。 通常的OpenGL发行版本并不包括所有的标志(flag)。wFlags能接收以下标志: PFD_DRAW_TO_WINDOW 使之能在窗口或者其他设备窗口画图; PFD_DRAW_TO_BITMAP 使之能在内存中的位图画图; PFD_SUPPORT_GDI 使之能调用GDI函数(注:如果指定了PFD_DOUBLEBUFFER,这个选项将无效); PFD_SUPPORT_OpenGL 使之能调用OpenGL函数; PFD_GENERIC_FORMAT 假如这种象素格式由Windows GDI函数库或由第三方硬件设备驱动程序支持,则需指定这一项; PFD_NEED_PALETTE 告诉缓冲区是否需要调色板,本程序假设颜色是使用二四或 三二位色,并且不会覆盖调色板; PFD_NEED_SYSTEM_PALETTE 这个标志指明缓冲区是否把系统调色板当作它自身调色板的一部分; PFD_DOUBLEBUFFER 指明使用了双缓冲区(注:GDI不能在使用了双缓冲区的窗口中画图); PFD_STEREO 指明左、右缓冲区是否按立体图像来组织。 PixelType定义显示颜色的方法。PFD_TYPE_RGBA意味着每一位(bit)组代表着红、绿、蓝各分量的值。PFD_TYPE_COLORINDEX 意味着每一位组代表着在彩色查找表中的索引值。本例都是采用了PFD_TYPE_RGBA方式。 ● cColorBits定义了指定一个颜色的位数。对RGBA来说,位数是在颜色中红、绿、蓝各分量所占的位数。对颜色的索引值来说,指的是表中的颜色数。 ● cRedBits、cGreenBits、cBlue-Bits、cAlphaBits用来表明各相应分量所使用的位数。 ● cRedShift、cGreenShift、cBlue-Shift、cAlphaShift用来表明各分量从颜色开始的偏移量所占的位数。 一旦初始化完我们的结构,我们就想知道与要求最相近的系统象素格式。我们可以这样做: m_hGLPixelIndex = ChoosePixelFormat(hDC, &pixelDesc); ChoosePixelFormat接受两个参数:一个是hDc,另一个是一个指向PIXELFORMATDESCRIPTOR结构的指针&pixelDesc;该函数返回此像素格式的索引值。如果返回0则表示失败。假如函数失败,我们只是把索引值设为一并用DescribePixelFormat得到像素格式描述。假如你申请一个没得到支持的像素格式,则Choose-PixelFormat将会返回与你要求的像素格式最接近的一个值。一旦我们得到一个像素格式的索引值和相应的描述,我们就可以调用SetPixelFormat设置像素格式,并且只需设置一次。 现在像素格式已经设定,我们下一步工作是产生绘制环境(RC)并使之成为当前绘制环境。在CGLSample一View中加入一个保护型的成员函数BOOL CreateViewGLContext(HDC hDC),使之如下所示: BOOL CGLSample一View::CreateView GLContext(HDC hDC) { m_hGLContext = wglCreate Context(hDC);//用当前DC产生绘制环境(RC) if (m_hGLContext == NULL) { return FALSE; } if (wglMakeCurrent(hDC, m_hGLContext)==FALSE) { return FALSE; } return TRUE; } 并加入一个保护型的成员变量HGLRC m_hGLContext;HGLRC是一个指向rendering context的句柄。 在OnCreate函数中调用此函数: int CGLSample一View::OnCreate (LPCREATESTRUCT lpCreateStruct) { if (CView::OnCreate(lpCreateS truct) == -一) return -一; HWND hWnd = GetSafeHwnd(); HD

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