C#+OpenGL编程之再见小桃子(The Tao Framework)
本文基础：
小桃子The Tao FrameworkTao提供的所有库都是完全开源的。其中的多数库都可以免费用在商业项目中，该框架较其它框架实现更简单、容易，代码也简洁易读。
很遗憾的是这个框架已经不再开发了，作为程序猿不得不想点其他的框架了。
下面的课程，我们将使用另外一个框架，OpenGL DotNet 官方网站:http://www.taylaninan.com/opengl-dotnet
作为我们的开发框架，比起 小桃子的后继者OpenTK更接近C代码风格，要知道，做什么事都要跟随大流。现在市面上的游戏引擎都是C或者C++，而很多OpenGL教程也是基于C或者C++，标新立异等于在装酷。
首先我们实现最早的基础实例吧：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using OpenGLDotNet; namespace OpenGLTK
{
///OpenGLDotNet需要修改
///glut32.dll ->freeglut.dll
///GLUT最初是《OpenGL红皮书(第二版)》[注2]中的示例程序。自那以后，GLUT简单、跨平台的特点，使其在各种实际应用中广泛应用。
///目前最后版本GLUT v3.7的历史可追溯至1998年8月，且该项目似乎已经被废弃。它的许可证禁止任何人发布修改后的库代码。
///毋庸置疑GLUT已经很老了，真的需要改善。此外，GLUT的许可证与一些软件发行不兼容（如XFree86的）。
///一个轻量级的，开源的，跨平台的library。支持OpenGL及OpenGL ES，用来管理窗口，读取输入，处理事件等。因为OpenGL没有窗口管理的功能，所以很多热心的人写了工具来支持这些功能，比如早期的glut，现在的freeglut等。
///修改代码位置 GLU.Functions.cs ///找不到glu32.dll解决方法：
///glu32.dll 改为->GLU32.dll,具体文件名大小写可以去 系统目录搜索这个文件我的是server2012
///修改代码位置 GLUT.Functions.cs ///tao->OpenGLDotNet 需要修改的地方
///函数去掉glu和gl部分，例如
///GL.glPopMatrix();->GL.PopMatrix();
///Gl.gl->GL.
///Gl.GL_->GL.GL_
/// Glu.glu->GLU.
///当然你可以修改源代码private ->public
///修改代码位置 GL.CoreDelegates.cs /// <summary>
/// 第二章 Opengl程序框架 C# by 大师♂罗莊
///
/// </summary>
class Examplefirst : IDisposable
{
String title = "第二章 Opengl程序框架";
///窗口大小
internal int windowWidth, windowHeight; //当前帧
internal float currentTime, startTime; //鼠标位置
internal int mouseX, mouseY, button, state;
//键盘按下 internal byte key;
public Examplefirst()
{
GLConfig.Init(, , title, , , , );
GL.Init(true);
GLUT.KeyboardFunc(Keyboard);
GLUT.MouseFunc(Mouse);
GLUT.IdleFunc(Idle);
GLUT.ReshapeFunc(Reshape);
GLUT.MotionFunc(Motion);
GLUT.DisplayFunc(Display);
} /// <summary>
/// glut键盘回调函数
/// </summary>
/// <param name="key"></param>
/// <param name="x"></param>
/// <param name="y"></param>
public virtual void Keyboard(byte key, int x, int y)
{
this.key = key;
} /// <summary>
/// glut鼠标按下与释放回调函数
/// </summary>
/// <param name="button"></param>
/// <param name="state"></param>
/// <param name="x"></param>
/// <param name="y"></param>
public virtual void Mouse(int button, int state, int x, int y)
{ this.button = button;
this.state = state;
this.mouseX = x;
this.mouseY = y;
return;
} /// <summary>
/// glut空闲处理回调函数
/// </summary>
public void Idle()
{
currentTime = System.Environment.TickCount;
Update(currentTime - startTime);
startTime = currentTime;
return;
} /// <summary>
/// glut窗口重置回调函数
/// </summary>
/// <param name="width"></param>
/// <param name="height"></param>
public void Reshape(int width, int height)
{
windowWidth = width;
windowHeight = height;
//防止除零问题
windowHeight = windowWidth > ? windowHeight : ;
InitGL(windowWidth, windowHeight); } /// <summary>
/// glut鼠标移动回调函数
/// </summary>
/// <param name="x"></param>
/// <param name="y"></param>
public void Motion(int x, int y)
{
return;
} /// <summary>
/// glut描绘回调函数
/// </summary>
public void Display()
{
//我感觉用这个得重新设置下lookUP才行
iniView(windowWidth, windowHeight);
DrawGLScene(); } /// <summary>
/// 入口点
/// </summary>
public void Run()
{
GLUT.MainLoop();
} /// <summary>
/// 更新用
/// </summary>
public virtual void Update(float milliseconds)
{
if (key == ) // Escape 按下，退出
{
this.Dispose();
}
return;
} /// <summary>
/// 原书的初始化方法，C# by 大师♂罗莊
/// </summary>
/// <param name="windowWidth">窗口宽</param>
/// <param name="windowHeight">窗口高</param>
/// <returns></returns>
Boolean InitGL(int windowWidth, int windowHeight)
{
// 设置视口 viewport
GL.Viewport(, , windowWidth, windowHeight); //启用阴影平滑
GL.ShadeModel(GL.GL_SMOOTH); //启用反走样
GL.Hint(GL.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL.GL_NICEST); // 设置投影模式 projection matrix
GL.MatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
GL.LoadIdentity();
GL.Disable(GL.GL_DITHER);
return true;
}
/// <summary>
/// 初始化视口投影,本例子没有采用原书例子，自定义的视口
/// </summary>
public virtual void iniView(int windowWidth, int windowHeight)
{
GLU.Perspective(, windowWidth / (double)windowHeight, , );
// 选择模型观察矩阵 modelview matrix
GL.MatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);
//重置模型观察矩阵
GL.LoadIdentity();
GLU.LookAt(, , , // 眼睛位置
, , , // 观察点
, , ); // 怎么看
} /// <summary>
/// 原书的绘制方法 C# by 大师♂罗莊
/// <param name="currentTime">当前帧</param>
/// </summary>
public virtual void DrawGLScene()
{
// 重置黑色背景
GL.ClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
GL.Clear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
// 画三角形
GL.Translatef(, , );
GL.Begin(GL.GL_TRIANGLES);
GL.Color3f(, , );
GL.Vertex3f(-, , -);
GL.Color3f(, , );
GL.Vertex3f(, , -);
GL.Color3f(, , );
GL.Vertex3f(, , );
GL.End();
GLUT.SwapBuffers();
} public void Dispose()
{
GLUT.KeyboardFunc(null);
GLUT.MouseFunc(null);
GLUT.IdleFunc(null);
GLUT.ReshapeFunc(null);
GLUT.MotionFunc(null);
GLUT.DestroyWindow(GLUT.GetWindow());
}
}
}
OpenGL DotNet也非十全十美，需要我们修改源代码：
1、首先一个问题就是使用glut32.dll，这个库已经是上个世纪的库了，我们需要修改GLU.Functions.cs 里面把glut32.dll改为freeglut.dll
2、找不到glu32.dll，这个要大家自己去windows目录看文件名大小写，在我的2012上面文件名为GLU32.dll
然后就可以把桃子框架代码移植过来了。
上面的代码就和C很相似了，使用GLUT函数实现窗口管理，代码量从160行升至220行。
下面我们移植下多重纹理吧。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.IO;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using OpenGLDotNet; namespace OpenGLTK
{
/// <summary>
/// 自制的纹理载入类 C# by 大师♂罗莊
/// </summary>
class TextureLoad : IDisposable
{
public uint[] ID = new uint[];
Bitmap image;
public bool Load(String fileName)
{
///原则上材质只应该在初始化时候载入一次，否则会影响性能
if (image != null)
{
return true;
}
FileInfo file = new FileInfo(fileName);
if (file.Exists == false)
{
MessageBox.Show("无法载入" + fileName);
return false;
}
try
{
if (file.Extension.ToUpper() == ".TGA")
{
///http://blog.csdn.net/zgke/article/details/4667499
///C# 载入TGA 类，自行参考，这里不再列出
ImageTGA tga = new ImageTGA(fileName);
image = tga.Image;
}
else
{
image = new Bitmap(fileName);
} }
catch (System.ArgumentException)
{
MessageBox.Show("无法载入" + fileName);
return false;
} if (image != null)
{
image.RotateFlip(RotateFlipType.RotateNoneFlipY);
System.Drawing.Imaging.BitmapData bitmapdata;
Rectangle rect = new Rectangle(, , image.Width, image.Height); ///Nearest Linear MipMapped三个纹理实现，本文暂时不考虑
//bitmapdata = image.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb);
//GL.GenTextures(3, this.texture); //// Create Nearest Filtered Texture
//GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, this.texture[0]);
//GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL.GL_NEAREST);
//GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL.GL_NEAREST);
//GL.TexImage2D(GL.GL_TEXTURE_2D, 0, (int)GL.GL_RGB, image.Width, image.Height, 0, GL.GL_BGR_EXT, GL.GL_UNSIGNED_BYTE, bitmapdata.Scan0);
//// Create Linear Filtered Texture
//GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, this.texture[1]);
//GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL.GL_LINEAR);
//GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL.GL_LINEAR);
//GL.TexImage2D(GL.GL_TEXTURE_2D, 0, (int)GL.GL_RGB, image.Width, image.Height, 0, GL.GL_BGR_EXT, GL.GL_UNSIGNED_BYTE, bitmapdata.Scan0);
//// Create MipMapped Texture
//GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, this.texture[2]);
//GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL.GL_LINEAR);
//GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL.GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);
//GL.uBuild2DMipmaps(GL.GL_TEXTURE_2D, (int)GL.GL_RGB, image.Width, image.Height, GL.GL_BGR_EXT, GL.GL_UNSIGNED_BYTE, bitmapdata.Scan0);
//image.UnlockBits(bitmapdata); /** 生成纹理对象名称 */
GL.GenTextures(, ID); /** 创建纹理对象 */
GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, ID[]); /** 控制滤波 */
GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, (int)GL.GL_LINEAR);
GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, (int)GL.GL_LINEAR);
GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_WRAP_S, (int)GL.GL_REPEAT);
GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_WRAP_T, (int)GL.GL_REPEAT); bitmapdata = image.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb);
/** 创建纹理 */
GLU.Build2DMipmaps(GL.GL_TEXTURE_2D, (int)GL.GL_RGB, image.Width,
image.Height, GL.GL_BGR_EXT, GL.GL_UNSIGNED_BYTE,
bitmapdata.Scan0);
image.UnlockBits(bitmapdata);
}
return true;
} public void FreeImage()
{
/** 释放内存 */
if (image != null)
{
image.Dispose();
}
}
public void Dispose()
{
FreeImage();
}
}
}
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using OpenGLDotNet; namespace OpenGLTK
{
/// <summary>
/// 第四章 OpenGl 多重纹理载入 C# by 大师♂罗莊
/// </summary>
class OpenGLMultiTexture : Examplefirst
{
TextureLoad[] m_texture = new TextureLoad[];
bool multitexturing=false;
/** 检查是否支持扩展 */
string title = "第四章 OpenGl 多重纹理载入"; public OpenGLMultiTexture()
: base()
{
for (int i = ; i < ; i++)
{
m_texture[i] = new TextureLoad();//对象数组必须初始化
}
LoadTexture();
GLUT.SetWindowTitle(title);
/** 初始化 */
if (!initMultiTexture())//和原来不一样，GL.GetString这个函数不能放入动画事件
{
MessageBox.Show("您的硬件和驱动不支持多重纹理");
return;
} } /// <summary>
/// 检查多重纹理支持
/// </summary>
/// <param name="input"></param>
/// <returns></returns>
bool isExtensionSupported(string input)
{
string extension = GL.GetString(GL.GL_EXTENSIONS); return extension.IndexOf(input)>=;
} bool initMultiTexture()
{
/** 检查是否支持扩展 */
if (isExtensionSupported("GL_ARB_multitexture"))
{
return true;
}
else
return false;
} /** 载入纹理数据 */
bool LoadTexture()
{
/// 文件名
String[] fileName = new String[] { "wall.bmp", "lightmap.bmp", "bitmap.bmp", "fog.bmp" }; /// 载入四幅位图
for (int i = ; i < ; i++)
{
if (m_texture[i].Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"Image\" + fileName[i]).ToString()) == false) /**< 载入位图文件 */
{
MessageBox.Show("无法载入" + fileName[i]);
return false;
} }
return true; } /// <summary>
/// 初始化视口投影,恢复原书的视口
/// </summary>
public override void iniView(int windowWidth, int windowHeight)
{
GLU.Perspective(45.0f, windowWidth / windowHeight, 1.0f, 100.0f);
GL.MatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);
GL.LoadIdentity();
GLU.LookAt(, , , // 眼睛位置
, , , // 观察点
, , ); // 怎么看 } /** 用户自定义的卸载函数 */
public new void Dispose()
{
base.Dispose();
for (int i = ; i < ; i++)
{
m_texture[i].FreeImage();
GL.DeleteTextures(, m_texture[i].ID);
}
}
float wrap = ; /**< 用于雾的流动 */ public override void Keyboard(byte key, int x, int y)
{
if (key == ) // Escape 按下，退出
{
this.Dispose();
} /////** 当按下空格时,开启多重纹理 */
if (key == 0x20)
{
multitexturing = true;//开启
}
else
{
multitexturing = false;//按下其他键关闭
}
}
/// <summary>
/// 重载
/// </summary>
/// <param name="currentTime"></param>
public override void Update(float milliseconds)
{
wrap += milliseconds /; //动画 速度请自己调节
Display(); }
/// <summary>
/// 重载，使用Draw方法绘图
/// </summary>
/// <param name="mouseX"></param>
/// <param name="currentTime"></param>
public override void DrawGLScene()
{
Draw();
GLUT.SwapBuffers();
} /** 绘制函数 */
void Draw()
{
/** 用户自定义的绘制过程 */
GL.Clear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
GL.LoadIdentity(); GL.Translatef(0.0f, 0.0f, -10.0f); /** 激活纹理0,并绑定纹理 */
GL.ActiveTextureARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB);
GL.Enable(GL.GL_TEXTURE_2D);
GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, m_texture[].ID[]); /** 激活纹理1,并绑定纹理 */
GL.ActiveTextureARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB); /** 如果多重纹理启用,则启用该纹理 */
if (multitexturing)
GL.Enable(GL.GL_TEXTURE_2D);
else
GL.Disable(GL.GL_TEXTURE_2D); GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, m_texture[].ID[]); /** 绘制一个四方形墙面 */
GL.PushMatrix();
GL.Translatef(-2.5f, 0f, 0f);
GL.Scalef(2.0f, 2.0f, 2.0f);
GL.Begin(GL.GL_QUADS); /** 左上点 */
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 0.0f, 1.0f);
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 0.0f, 1.0f);
GL.Vertex3f(-, , ); /** 左下点 */
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 0.0f, 0.0f);
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 0.0f, 0.0f);
GL.Vertex3f(-, -, ); /** 右下点 */
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 1.0f, 0.0f);
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 1.0f, 0.0f);
GL.Vertex3f(, -, ); /** 右上点 */
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 1.0f, 1.0f);
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 1.0f, 1.0f);
GL.Vertex3f(, , ); GL.End(); /**< 绘制结束 */
GL.PopMatrix(); /** 激活纹理0,并绑定纹理 */
GL.ActiveTextureARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB);
GL.Enable(GL.GL_TEXTURE_2D);
GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, m_texture[].ID[]); /** 激活纹理1,并绑定纹理 */
GL.ActiveTextureARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB); /** 如果多重纹理启用,则启用该纹理 */
if (multitexturing)
GL.Enable(GL.GL_TEXTURE_2D);
else
GL.Disable(GL.GL_TEXTURE_2D);
GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, m_texture[].ID[]); GL.Translatef(2.5f, , );
GL.Scalef(2.0f, 2.0f, 2.0f);
GL.Begin(GL.GL_QUADS); /** 左上点 */
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 0.0f, 1.0f);
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 0.0f - wrap, 1.0f);
GL.Vertex3f(-, , ); /** 左下点 */
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 0.0f, 0.0f);
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 0.0f - wrap, 0.0f);
GL.Vertex3f(-, -, ); /** 右下点 */
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 1.0f, 0.0f);
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 1.0f - wrap, 0.0f);
GL.Vertex3f(, -, ); /** 右上点 */
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 1.0f, 1.0f);
GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 1.0f - wrap, 1.0f);
GL.Vertex3f(, , );
GL.End();
}
}
}
移植只要改改几个地方就很方便了。
这里我再次提醒大家，因为我们用到非托管库，freeglut.dll。需要把这个DLL拷贝到应用程序目录，由于系统分32位和64位，而默认VS生成项目模板是Any CPU，也就是32、64位自适应的EXE，而OpenGLDotNet和tao 自带freeglut.dll都是32位。
需要自己设置为X86 32位EXE，或者自行下载freeglut 编译一个64位DLL，然后做两个版本EXE。
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