Opentk教程系列-1绘制一个三角形

OpenTK的官方文档是真心的少,他们把怎么去安装OpenTK说的很清楚,但是也就仅限于此,这有一篇learn opentk in 15的教程(链接已经失效,译者注),但是并不完美。你可以在15分钟内做一些简单的事情,但是却很难理解代码的内部机制。本文使用了一部分该教程的代码,使用的是过时的方式(非VBO),但是有助于理解OPENTK/OPENGL的绘图机制。


Part 1:安装

首先,安装OpenTK。 这是一个非常简单的过程,可以参考官方教程,我这里推荐使用Nuget

打开自己喜欢的IDE(集成开发环境)。 我使用Visual Studio,但是MonoDevelop和SharpDevelop应该都可以正常工作。

新建一个控制台(console)程序,右键点击工程,管理nuget引用,输入opentk,安装就ok了。

Part 2: 编程

现在我们有一个空的项目。 我们首先要做的是打开Program.cs文件。现在这是一个基础类,什么都不做。我们将继续为我们的主要功能。要开始显示图形,我们需要制作GameWindow类型的子类。 添加一个名为“Game”的新类。 使它成为GameWindow的子类(您需要为OpenTK添加一个using指令才能使用该类)。

差不多是这样:

using OpenTK;
using OpenTK.Graphics.OpenGL;
using System; namespace OpentkTutorials
{
class Game : GameWindow
{
}
}

回到Program.cs,添加代码:

namespace OpentkTutorials
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
using (var game = new Game())
{
game.Run(30.0);
}
}
}
}

运行就可以看到效果了:

Opentk教程系列-1绘制一个三角形

这是一个空窗口,但是说明我们成功了。

GameWindow的Run方法有多个重载。使用30.0的float类型参数,Run函数会以30次/秒的频率引发窗口的UpdateFrame事件,同样的,计算机将处理相同频率的RenderFrame事件。

现在,我们来让窗口做一些更有趣的事情。 在Game类中,您可以使用几种方法来重载以添加新功能。 我们要重载的第一个是onLoad。如果您使用Visual Studio,只需输入“override”并添加一个空格即可给出一个可用于覆盖的GameWindow类中的方法列表。此方法的基本形式为:

protected override void OnLoad(EventArgs e)
{
base.OnLoad(e);
}

我们再写点别的:

protected override void OnLoad(EventArgs e)
{
base.OnLoad(e);
//修改窗口标题
Title = "Hello OpenTK!";
//设置背景颜色为,额,不知道什么蓝(需要添加 OpenTK.Graphics.OpenGL and System.Drawing引用)
GL.ClearColor(Color.CornflowerBlue);
}

我们必须再做一件事情,然后才会看到这种颜色变化。 使用以下代码为OnRenderFrame方法添加另一个重载:

protected override void OnRenderFrame(FrameEventArgs e)
{
base.OnRenderFrame(e); GL.Clear(ClearBufferMask.ColorBufferBit | ClearBufferMask.DepthBufferBit); SwapBuffers();
}

先上车,以后再解释这部分。我们应该能看到修改效果:

Opentk教程系列-1绘制一个三角形

现在的背景是蓝色,标题也改过来了。

接下来,当正确调整窗口大小时,我们将添加代码来处理。我们需要告诉OpenGL如何调整新窗口大小,所以我们需要一些处理它的代码。

protected override void OnResize(EventArgs e)
{ base.OnResize(e); GL.Viewport(ClientRectangle.X, ClientRectangle.Y, ClientRectangle.Width, ClientRectangle.Height); Matrix4 projection = Matrix4.CreatePerspectiveFieldOfView((float)Math.PI / 4, Width / (float)Height, 1.0f, 64.0f); GL.MatrixMode(MatrixMode.Projection); GL.LoadMatrix(ref projection);
}

这段代码只是告诉OpenGL窗口的位置,以及我们想要绘制的窗口。现在这些不重要,但是当我们实际绘制一些东西,或者做一个真实的游戏时,处理大小调整将非常重要。

我们回到OnRenderFrame方法,并实际绘制一些东西。 我们需要做的第一件事就是告诉OpenGL我们正在从哪个方向看。因为我们实际上有可能会在3D中制作一些东西,所以我们面对的方向(视角)很重要。

在调用SwapBuffers()之前,下一节的所有代码将进入OnRenderFrame。 这是因为我们需要画一些东西才能交换缓冲区。默认情况,我们使用“双缓冲”设置。 当我们要把东西画到屏幕上时,我们首先绘制一个“缓冲区”,后来被“交换”到屏幕内容。 这样可以确保在屏幕更新之前,所有内容都会在屏幕上绘制出来。

以下代码将在准备一个平面,我们可以在上面画三角形。

           Matrix4 modelview = Matrix4.LookAt(Vector3.Zero, Vector3.UnitZ, Vector3.UnitY);

            GL.MatrixMode(MatrixMode.Modelview);

            GL.LoadMatrix(ref modelview);

现在我们要画三角形本身。 第一步是告诉OpenGL我们想画些东西。 我们用GL.Begin函数做到这一点。 它需要一个参数,即使用的绘图模式。 可以选择绘制四边形,三角形,点,多边形和“条”。 我们只是使用一个三角形,所以我们需要的代码是:

GL.Begin(BeginMode.Triangles);

BeginMode有以下几种模式,(现在调用这个方法会显示已经过时,需要使用PrimitiveType代替)可以参考OPENGL文档,或者园子里有人写过:

http://www.cnblogs.com/helloj2ee/archive/2013/03/12/2956181.html

现在我们已经告诉OPENTK如何绘制,我们需要给它形状的顶点。 为此,我们使用GL.Vertex3函数。3D空间中单个点的坐标需要三个浮点数。

 GL.Vertex3(-1.0f, -1.0f, 4.0f);
GL.Vertex3(1.0f, -1.0f, 4.0f);
GL.Vertex3(0.0f, 1.0f, 4.0f);

在将所有点送到显卡之前,我们需要告诉OPENGL我们打完收工了。

GL.End();

跑完,应该是这个效果:

Opentk教程系列-1绘制一个三角形

我们再深入一步,添加一点色彩。使用GL.Color3函数,可以设置定点颜色,需要在设置位置之前调用。

GL.Color3(1.0f, 0.0f, 0.0f);
GL.Vertex3(-1.0f, -1.0f, 4.0f); GL.Color3(0.0f, 1.0f, 0.0f);
GL.Vertex3(1.0f, -1.0f, 4.0f); GL.Color3(0.0f, 0.0f, 1.0f);
GL.Vertex3(0.0f, 1.0f, 4.0f);

最后效果差不多是这样:

Opentk教程系列-1绘制一个三角形

为什么它是一个渐变的三角形? 这是因我们使用的是默认着色器(shader)。着色器允许许多非常惊人的效果,例如凹凸贴图,照明,phong光照等。默认值在绘制顶点时简单地插入给它们的颜色和位置的值。着色器是一个更复杂的功能(甚至使用自己的脚本语言),以后我们会讲到。


本系列教程翻译自Neo Kabuto's Blog。已经取得作者授权。

本文原文地址http://neokabuto.blogspot.com/2013/02/opentk-tutorial-1-opening-windows-and.html

原文代码可以在github上找到。

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