Сложность работы с OpenGL, как и с любой достаточно продвинутой технологией, состоит в том, что до написания первой строчки кода, рисующей что-либо на экране, требуется создать необходимые объекты, установить формат пиксела, проинициализировать вспомогательные буферы и т.д. Т.е. сообщить OpenGL, что, где и как мы собираемся рисовать.
 
Во многих книгах первая глава, размером в несколько десятков страниц посвящена подробному разбору интеграции OpenGL в систему. Человеку, который хочет изучать графику, это обычно кажется невероятно скучным. Часто такое решение не является кроссплатформенным, в то время, как многие программы для научной визуализации создаются под Linux.
 
Решением в данной ситуации является использование библиотеки GLUT. Она берет на себя работу по созданию окна, инициализации OpenGL, обработки сообщений от мыши и клавиатуры. Более того, используя библиотеку GLUT, такие функции,  как включение аппаратного сглаживания, делаются в несколько строк кода.
 
Прим. Существуют достаточно большие и сложные приложения, предназначенные для научной визуализации, созданные с использованием библиотеки GLUT. Так что эта библиотека используется не только в учебных целях, но и в ряде реальных продуктов, построенных на технологии OpenGL.

Установка GLUT

GLUT не идет по умолчанию в системе и в среде разработки. Вам потребуется найти и скачать последнюю версию по ссылке: GLUT Downloads. Скопируйте *.dll файлы в папку system, находящуюся в директории c Windows. Файлы *.lib положите в папку lib Visual C++, файл glut.h в папку Include\gl.

Прим. Версию 3.6 можно скачать по ссылке: glutdlls36.zip

К примеру, файлы могут располагаться таким образом:

glut.dll glut32.dll	C:\Windows\system
glut.lib glut32.lib	C:\Program Files\Microsoft Visual Studio .NET 2003\Vc7\PlatformSDK\Lib
glut.h	C:\Program Files\Microsoft Visual Studio .NET 2003\Vc7\PlatformSDK\Include\gl

Код шаблона

Перейдем непосредственно к рассмотрению шаблона. Файл main.cpp:
 
#include "engine.h"
 
Engine *engine;
 
GLvoid display(GLvoid)
{
      engine->Draw();
      glutSwapBuffers();
}
 
GLvoid reshape(GLsizei width, GLsizei height)
{
      engine->Resize(width, height);
}
 
int main(int argc, char** argv)
{
      glutInit(&argc, argv);
      glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
      glutInitWindowSize(800, 600);
      glutInitWindowPosition(100, 100);
      glutCreateWindow("2.1. Каркас OpenGL приложения c использованием GLUT.");
      engine = new Engine();
      engine->Init();
      glutDisplayFunc(display);
      glutReshapeFunc(reshape);
      glutMainLoop();
      return 0;
}
 
Это весь код, который необходим, чтобы рисовать на экране средствами OpenGL. Команды OpenGL, которые отвечают за установку проекции и рисование вынесены в класс Engine, чтобы разделить приложение на логические части. Часть приложения из модуля main.cpp отвечает за диалог с системой, а класс Engine за вывод графики.
 
Прим. Разработка графических приложений, как и любых других, требует не только кодирования, но и создания определенной структуры. В данном случае, это разделение графического движка и кода, отвечающего за связь с системой.
 
Приведем небольшие комментарии по приведенному коду:
 

glutInit(&argc, argv);	Данная строка позволит библиотеке GLUT обработать специальные аргументы командной строки, предназначенные для неё. После вызова этой функции, те аргументы, которые касались библиотеки GLUT будут удалены из списка.
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB); glutInitWindowSize(800, 600); glutInitWindowPosition(100, 100); glutCreateWindow("2.1. Каркас OpenGL приложения c использованием GLUT.");	Здесь создается окно и указываются некоторые параметры OpenGL. Для окна указывается размер, позиция левого верхнего угла и заголовок. GLUT_DOUBLE означает, что будет использоваться двойная буферизация; GLUT_RGB, что будет использоваться RGB модель цвета, а не индексированный цвет.
engine = new Engine(); engine->Init();	Здесь создается движок нашего приложения и производится дополнительная настройка OpenGL.
glutDisplayFunc(display); glutReshapeFunc(reshape);	Здесь указываются функции нашего приложения, которые отвечают за перерисовку окна и изменение его размеров, соответственно.
glutMainLoop();	Основной цикл работы приложения, построенного на базе GLUT. В одной из последующих статей можно посмотреть, как выполнять свои действия во время этого цикла. Например, анимацию.
return 0;	По стандарту языка С функция main должна возвращать величину типа int. 0 означает, что приложение завершилось корректно.

 
Содержание модуля Engine.cpp:
 

#include "engine.h"
 
GLvoid Engine::SetProjectionMatrix(GLvoid){
      glMatrixMode(GL_PROJECTION);            // Действия будут производиться с матрицей проекции
      glLoadIdentity();                       // Текущая матрица (проекции) сбрасывается на единичную
      glFrustum(-1, 1, -1, 1, 3, 10);         // Устанавливается перспективная проекция
}
 
GLvoid Engine::SetModelviewMatrix(GLvoid){
      glMatrixMode(GL_MODELVIEW);             // Действия будут производиться с матрицей модели
      glLoadIdentity();                       // Текущая матрица (модели) сбрасывается на единичную
      glTranslatef(0.0, 0.0, -8.0);           // Система координат переносится на 8 единиц вглубь сцены
      glRotatef(30.0, 1.0, 0.0, 0.0);         // и поворачивается на 30 градусов вокруг оси x,
      glRotatef(70.0, 0.0, 1.0, 0.0);         // а затем на 70 градусов вокруг оси y
}
 

GLvoid Engine::Resize(GLsizei width, GLsizei height){
      if (height == 0)                                                
      {
            height = 1;                                                     
      }
 
      glViewport(0, 0, width, height);                     // Устанавливается область просмотра
 
      Height = height;
      Width = width;
 
      SetProjectionMatrix();
      SetModelviewMatrix();
}
 
GLvoid Engine::Init(GLvoid){
      glClearColor(0.2f, 0.5f, 0.75f, 1.0f);               // Устанавливается синий фон
      glClearDepth(1.0f);                                  // Устанавливается значение для
                                                           // заполнения буфера глубины по умолчанию
      glEnable(GL_DEPTH_TEST);                             // Включается тест глубины
      glDepthFunc(GL_LEQUAL);                              // Устанавливается значение, используемое
                                                           // в сравнениях при использовании
                                                           // буфера глубины
 
      glShadeModel(GL_SMOOTH);                             // Включается плавное затенение
      glEnable(GL_LINE_SMOOTH);                            // Включается сглаживание линий
      glHint(GL_LINE_SMOOTH_HINT, GL_NICEST);              // Выбирается самый качественный
                                                           // режим сглаживания для линий
      glEnable(GL_BLEND);                                  // Включается смешение цветов, необходимое
      glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);   // для работы сглаживания и задается
                                                           // способ смешения
}
 
GLvoid Engine::Draw(GLvoid)                                                
{
      glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);  // Очищается буфер кадра и буфер глубины
      glPushMatrix();                                      // Запоминается матрица модели
 
      glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);                         // Задается текущий цвет примитивов
      glutWireCube(2.0f);                                  // Рисуется проволочный куб со стороной 2
 
      glPopMatrix();                                       // Восстанавливается матрица модели
}
 
Подробные комментарии помогут вам разобраться в данном модуле, но все функции, так или иначе, будут рассмотрены подробнее в последующих статьях.
 
Итак, шаблон создан. Последующие статьи будут базироваться на нём. Когда нам потребуется реагировать на действия пользователя, ввод с использованием библиотеки GLUT будет рассмотрен в отдельной статье.

Скачать исходные тексты шаблона