OpenGL显示表
【注】以下的显示列表概论为转载
1、显示列表概论
16.1.1 显示列表的优势
OpenGL显示列表的设计能优化程序运行性能，尤其是网络性能。它被设计成命令高速缓存，而不是动态数据库缓存。也就是说，一旦建立了显示列表，就不能修改它。因为若显示列表可以被修改，则显示列表的搜索、内存管理的执行等开销会降低性能。
采用显示列表方式绘图一般要比瞬时方式快，尤其是显示列表方式可以大量地提高网络性能，即当通过网络发出绘图命令时，由于显示列表驻留在服务器中，因而使网络的负担减轻到最小。另外，在单用户的机器上，显示列表同样可以提高效率。因为一旦显示列表被处理成适合于图形硬件的格式，则不同的OpenGL实现对命令的优化程度也不同。例如旋转矩阵函数glRotate*()，若将它置于显示列表中，则可大大提高性能。因为旋转矩阵的计算并不简单，包含有平方、三角函数等复杂运算，而在显示列表中，它只被存储为最终的旋转矩阵，于是执行起来如同硬件执行函数glMultMatrix()一样快。一般来说，显示列表能将许多相邻的矩阵变换结合成单个的矩阵乘法，从而加快速度。
16.1.2 显示列表的适用场合
并不是只要调用显示列表就能优化程序性能。因为调用显示列表本身时程序也有一些开销，若一个显示列表太小，这个开销将超过显示列表的优越性。下面给出显示列表能最大优化的场合：
· 矩阵操作
大部分矩阵操作需要OpenGL计算逆矩阵，矩阵及其逆矩阵都可以保存在显示列表中。
· 光栅位图和图像
程序定义的光栅数据不一定是适合硬件处理的理想格式。当编译组织一个显示列表时，OpenGL可能把数据转换成硬件能够接受的数据，这可以有效地提高画位图的速度。
· 光、材质和光照模型
当用一个比较复杂的光照环境绘制场景时，可以为场景中的每个物体改变材质。但是材质计算较多，因此设置材质可能比较慢。若把材质定义放在显示列表中，则每次改换材质时就不必重新计算了。因为计算结果存储在表中，因此能更快地绘制光照场景。
· 纹理
因为硬件的纹理格式可能与OpenGL格式不一致，若把纹理定义放在显示列表中，则在编译显示列表时就能对格式进行转换，而不是在执行中进行，这样就能大大提高效率。
· 多边形的图案填充模式
即可将定义的图案放在显示列表中。
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【创建和命名显示表】
使用glNewList(listID,listMode);
.
.
gkEndList();
来创建显示表，类似于glBegin(),glEnd()。
listID:一个唯一的正整数，作为表的标识。为避免重用标识造成冲突，可使用glGenLists(num)产生num连续个未使用的标识，并从中选取一个，如果系统不能产生所要数量的连续标识，返回0。
listMode:符号常量GL_COMPILE(以后执行，储存该表)或GL_COMPILE_AND_EXECUTE（立即执行，并存储）之一。
【执行OpenGL显示表】
使用glCallList(listID)可执行一个显示表。
【实例】
实例描述：在xy平面建立以(200,200)为中心坐标、半径为150的圆周上六个等距顶点描述的规则所产生的六边形的显示表。
分析：
①要产生的是在圆周上的六边形，因此需要确定六边形的六个顶点位置。
②使用极坐标来确定顶点位置
具体程序实现我们留在之后结合重定型函数一起完成
【删除OpenGL显示表】
删除连续的一组显示表，调用函数
glDeleteLists(startId,nLists);
startId：给出最前面的显示表标识
nLists：要删除的显示表总数
【OpenGL显示窗口重定形函数】
生成图形显示后，我们经常用鼠标将显示窗口进行拖动或者改变显示窗口大小，这可能会引起对象形状的改变。所以我们需要使用窗口重定形函数，以适应窗口尺寸改变。
其函数为：
glutReshapeFunc(winReshapeFcn);
winReshapeFcn是接受新窗口宽度和过程的过程名(实际上是一个函数引用)
【实例完整程序】
#include<GL/glut.h>
#include<math.h>
#include<Windows.h>
#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;
const double TWO_PI = 6.2831;
GLsizei winWidth = 400, winHeight = 400;
GLuint regHex;//显示表标识
class screenPt
{
private:
GLint x, y;
public:
screenPt()
{
x = y = 0;
}
void setCords(GLint x, GLint y)
{
this->x=x;
this->y = y;
}
GLint getX() const
{
return x;
}
GLint getY() const
{
return y;
}
};
static void init(void)
{
//初始化函数，并加入表
screenPt hexVertex, circCtr;//hexVertex顶点对象,circCtr圆心顶点对象
circCtr.setCords(winWidth / 2, winHeight / 2);
GLint k;
GLdouble theta;
GLint x, y;
glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);//设置为白色背景
regHex = glGenLists(1);//获得一个标识
glNewList(regHex, GL_COMPILE);
glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);//红色填充
glBegin(GL_POLYGON);
for (k = 0; k < 6; ++k)
{
theta = TWO_PI*(k / 6.0);
hexVertex.setCords(circCtr.getX() + 150 * cos(theta), circCtr.getY() + 150 * sin(theta));
cout << "第" << k << "个点的坐标为(" << hexVertex.getX() << "," << hexVertex.getY() << ")" << endl;
glVertex2i(hexVertex.getX(), hexVertex.getY());
}
glEnd();
glEndList();
}
void regHexagon(void)
{
//六边形函数
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glCallList(regHex);//显示表
glFlush();
}
void winReshapeFcn(int newWidth, int newHeight)
{
//窗口重定形函数
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();//将当前的用户坐标系的原点移到了屏幕中心：类似于一个复位操作
gluOrtho2D(0.0, (GLdouble)newWidth, 0.0, (GLdouble)newWidth);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
} int main(int argc, char**argv)
{
glutInit(&argc, argv);
winWidth = 400;
winHeight = 400;
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB);
glutInitWindowPosition(100, 100);
glutInitWindowSize(winWidth, winHeight);
glutCreateWindow("Example");
init();
glutDisplayFunc(regHexagon);
glutReshapeFunc(winReshapeFcn);
glutMainLoop();
return 0;
}
当然也可以不用类与对象来表示顶点，代码可以改成这样，比较简便，效果一致
for (k = 0; k < 6; ++k)
{
theta = TWO_PI*(k / 6.0);
x = 200 + 150 * cos(theta);
y= 200 + 150 * sin(theta);
glVertex2i(x, y);
}