第36课 - 在SDL中使用OpenGL

编者注：本教程最后一课由一名德国留学生翻译，详见页脚。

总有些时候，SDL的渲染会满足不了我们的需求。当你需要更强大、更快速、更灵活的图像渲染时，就是OpenGL登场的时间了。这一课会介绍在SDL中使用OpenGL的基础方法。

#include "SDL/SDL.h"
#include "SDL/SDL_opengl.h"

//方形（square）的类
class Square
{
    private:
    //偏移量（offset）
    int x, y;
    
    //方形的速度（velocity）
    int xVel, yVel;
    
    public:
    //初始化
    Square();
    
    //处理键盘按键消息
    void handle_input();
    
    //移动方块
    void move();
    
    //在屏幕上显示方块
    void show();
};

bool init()
{
    //初始化SDL
    if( SDL_Init( SDL_INIT_EVERYTHING ) < 0 )
    {
        return false;    
    }
    
    //创建窗口
    if( SDL_SetVideoMode( SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, SCREEN_BPP, SDL_OPENGL ) == NULL )
    {
        return false;
    }
    
    //初始化OpenGL
    if( init_GL() == false )
    {
        return false;    
    }
    
    //设置窗口标题
    SDL_WM_SetCaption( "OpenGL Test", NULL );
    
    return true;    
}

bool init_GL()
{
    //设置用于清屏的颜色
    glClearColor( 0, 0, 0, 0 );

    //设置投影（projection）
    glMatrixMode( GL_PROJECTION );
    glLoadIdentity();
    glOrtho( 0, SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, 0, -1, 1 );

下一步，我们得设置我们的投影矩阵。投影矩阵控制了所有的物体是如何在屏幕上显示的。

首先，我们调用glMatrixMode()函数，将矩阵的模式设置为投影。然后，我们调用glLoadIdentity()函数来初始化投影矩阵。glLoadIdentity()实际上就是将当前操作的矩阵设置为单位矩阵。

如果你没看懂我在说些什么的话，不要着急，我之后会解释什么是矩阵的。

现在，我们的投影矩阵已经初始化完毕了。接下来就可以设置我们的投影了，我们通过调用glOrtho()将投影的方式设置为正投影（也就是二维的）。而如果我们想使用三维的投影方式的话，可以查阅gluPerspective()这个函数的资料。

现在我们想要一个2D的投影方式，并且让坐标系与使用SDL的渲染时相同。所以我们设置了一个像这样的坐标系：

我们以上图所示的方式设置了左、右、下、上的参数，模拟了SDL渲染的坐标系。如果你想使用普通的坐标系（笛卡尔坐标系）的话，只需要把上和下的参数调换即可。

第5个和第六个参数是用于处理z轴的。那么z轴是个什么东西呢？x轴是左右方向的，而y轴则是上下方向的，那么z轴就是前后方向的。第5个参数表示极近处（near）的z轴坐标为-1，而第6个参数则是设定了极远处（far）的z轴坐标为1。

我们在本篇教程里面不会对z轴进行详细的解释。

    //初始化模型视图（modelview）矩阵
    glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
    glLoadIdentity();

    //如果有错误的话
    if( glGetError() != GL_NO_ERROR )
    {
        return false;    
    }
    
    //如果所有的初始化都成功了
    return true;
}

void Square::show()
{    
    //移动到偏移量处
    glTranslatef( x, y, 0 );

    //开始绘制四边形
    glBegin( GL_QUADS );
    
        //将颜色设置为白色
        glColor4f( 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 );

        //绘制四边形
        glVertex3f( 0,            0,             0 );
        glVertex3f( SQUARE_WIDTH, 0,             0 );
        glVertex3f( SQUARE_WIDTH, SQUARE_HEIGHT, 0 );
        glVertex3f( 0,            SQUARE_HEIGHT, 0 );
	    
    //结束绘制
    glEnd();

现在就可以绘制方块的顶点了（所谓的顶点其实就是方块的四个角）。

为了绘制每个顶点，我们可以调用glVertex3f()函数。我们根据以下的顺序绘制顶点：左上角、右上角、右下角、左下角。

而在所有顶点绘制结束之后，我们通过调用glEnd()函数来通知OpenGL可以从以上给出的顶点生成四边形了。

    //重置
    glLoadIdentity();
}

        //当有事件需要处理时
        while( SDL_PollEvent( &event ) )
        {
            //处理按键消息
            square.handle_input();
            
            //处理用户退出消息
            if( event.type == SDL_QUIT )
            {
                quit = true;
            }
        }
	    
        //移动方块
        square.move();
	    
        //清屏
        glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT );
	    
        //显示方块
        square.show();
	    
        //刷新屏幕
        SDL_GL_SwapBuffers();
	    
        //调整帧率
        if( fps.get_ticks() < 1000 / FRAMES_PER_SECOND )
        {
            SDL_Delay( ( 1000 / FRAMES_PER_SECOND ) - fps.get_ticks() );
        }
    }