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OpenGL是一个独立于窗口的图形库，而图形最终是在窗口系统里绘制出来的，那么OpenGL的绘图命令是怎么在窗口里生成输出的呢？

作者：吕雪 来源：delhpi技术网 2007年11月1日

关键字： OpenGL 控件

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OpenGL是一个独立于窗口的图形库，而图形最终是在窗口系统里绘制出来的，那么OpenGL的绘图命令是怎么在窗口里生成输出的呢？
　　这就是各个系统上的OpenGL实现者需要做的工作了。在Windows里是通过wgl库完成的，在X-Windows里是通过glx服务器来完成的，至于这些OpenGL实现具体是怎么工作的，请参考sgi发布的sample implement源码，不过那个代码是用C写的。
　　在MS-Windows里，wgl库负责将OpenGL的绘制设备RenderContext与GDI的DeviceContext联系起来，使得发到OpenGL的RC里的命令生成的位图能够在GDI DC里绘制出来，你可以把它想象成OpenGL在RC里有一个FrameBuffer，记录着生成的图案，而wgl则负责把FrameBuffer的内容BitBlt到DC上。当然，这并不是它实际的工作方法，如果想了解更多请参考SGI发布的SDK资料或联系MS公司。
　　为了使GDI DC能够接受OpenGL RC的输出，必须为DC选定特别的像素格式，然后建立RC，再用wglMakeCurrent把当前要使用的RC和DC联系起来。此后我们就可以用OpenGL命令正常工作了。在一个程序里可以创建多个RC和多个DC，程序中的OpenGL命令会发到被wglMakeCurrent指定为当前的那一组合中。
　　我并不认为这个初始化过程是个很有意思的工作，这个世界上有很多聪明的程序员也这么想，所以他们发明了glaux库和glut库。glaux是在著名的OpenGL Programmer Guide里提出的，这本书是OpenGL编程的官方文档，因为它的封皮是红色的，所以通常简称为RedBook。故名思意，glaux是一套输助库，它使得你无须关心在具体窗口系统里初始化、消息响应的细节，而是使用传统的c/dos程序风格编制OpenGL程序。



int main(int argc, char** argv)
{ auxInitDisplayMode( AUX_SINGLE|AUX_RGB|AUX_DEPTH16);//使用单缓冲、RGB彩色模式、16位浓度
auxInitPosition(0,0,250,250);
auxInitWindow("Title");//以上两行在(0,0)片建立了一个大小为250X250的窗口，其标题为"Title"。
myinit();//建立OpenGL透视投影环境
auxReshapeFunc(myReshape);//指定窗口大小变化的响应函数
auxMainLoop(display);//指定绘制函数
return 0; }


　　由于glaux是为教学目的开发的，所以实用价值很限，所以又有程序员开发了glut，这套库被广泛使用，它的工作方式与glaux极为类似，但功能完善得多，特别是对交互、全屏等的支持要理想得多，所以许多的OpenGL演示程序使用它，比如SGI网站 峁┑亩嗍菔境绦蚨夹枰褂盟Ｍ闭馓卓庖丫灰浦驳蕉嘀制教ㄉ希砸窍胗眉虻サ姆椒ǹ⒃趙indows/macos/os2/xwindows等系统上都能使用的程序，那么应该选择这套库。
　　我并不认为一个Delphi程序员会喜欢glaux或glut，因为那意味着你不能利用Delphi的可视开发能力，另外任何真正实用的Delphi程序想直接在其它操作系统上编译运行好象也不现实，即glut的跨平台能力也没有什么吸引力。我们应该开发一个VCL控件，把初始化工作封装起来。
　　我认为从TCustomPanel派生一个子类比较方便，让我们称它为TGLPanel吧。初始化过程要在WMCreate里完成，之所以要放在这里是因为这个时候Window Handle已经建立，但还没启用。
　　在WMCreate中会
　　①调用initDC完成DC调整工作，initDC会以本窗口使用的DC调用PreparePixelFormat，而PixelFormat则真正完成像素格式调整。
　　②然后WMCreate会调用InitGL完成OpenGL透视投影环境的设定。
　　③最后调用OnInit给用户一个调整透视投影环境的机会。
注意，如果要在MDI环境中的子窗体中使用OpenGL，还有些附加工作要做，这就是给窗口类的Params.Style加上WS_CLIPCHILDREN和WS_CLIPSIBLINGS属性，这得在Window Handle建立之前就完成，因此要写在CreateParams里。由于SDI应用并不需要该代码，所以应该定义OnPreInit事件，让用户在需要的时候自己加上，在Create里调用OnPreInit。以下代码定义了OnPreInit，但并没有定义CreateParams，如果需要自己加上吧。
　　在TGLPanel类中实际所做工作的详细说明（按成员可见性组织）：
私有
1、加入DC/RC/Pal私有变量
2、定义初始化DC/RC的私有方法

保护：
3、加入FOnPaint,FOnResize,FOnInit,FOnPreInit四个事件响应变量。
4、继承/重载虚方法CreateParams,Paint,Resize
5、响应以下消息
WM_CREATE, TWMCreate, WMCreate
WM_DESTROY, TWMDestroy, WMDestroy
WM_PALETTECHANGED, TWMPaletteChanged, WMPaletteChanged
WM_QUERYNEWPALETTE, TWMQueryNewPalette, WMQueryNewPalette
WM_ERASEBKGND, TWMEraseBkgnd, WMEraseBkgnd

公开：
6、定义建构与析构方法
7、定义必要的其它方法以提供各种特性

发布：
8、以下继承来的属性
__property Alignment;
__property Align;
__property DragCursor;
__property DragMode;
__property Enabled;
__property ParentFont;
__property ParentShowHint;
__property PopupMenu;
__property ShowHint;
__property TabOrder;
__property TabStop;
__property Visible;
9、以下继承来的方法
__property OnClick;
__property OnDblClick;
__property OnDragDrop;
__property OnDragOver;
__property OnEndDrag;
__property OnEnter;
__property OnExit;
__property OnMouseDown;
__property OnMouseMove;
__property OnMouseUp;
__property OnStartDrag;
10、加入以下事件
//初始化OpenGL状态
__property TNotifyEvent OnInit = {read=FOnInit,write=FOnInit};
//专用于修改显示BPP模式
__property TNotifyEvent OnPreInit = {read=FOnPreInit,write=FOnPreInit};
11、重载以下事件
__property TNotifyEvent OnResize = {read=FOnResize,write=FOnResize};
__property TNotifyEvent OnPaint = {read=FOnPaint,write=FOnPaint};
12、将消息与其响应函数连接起来（Delphi中这一步是在定义函数时指定的）
源代码
unit GLPanel;

interface

uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
ExtCtrls,OpenGL;

type
TGLPanel = class(TCustomPanel)
private
{ Private declarations }
DC: HDC;
RC: HGLRC;
procedure initDC;
procedure initGL;
procedure PreparePixelFormat(var DC: HDC);

protected
{ Protected declarations }
FOnPaint:TNotifyEvent;
FOnInit:TNotifyEvent;
FOnPreInit:TNotifyEvent;
FOnResize:TNotifyEvent;

procedure Paint;override;
procedure Resize;override;
procedure WMDestroy(var Msg: TWMDestroy);message WM_DESTROY;
procedure WMCreate(var Msg:TWMCreate); message WM_CREATE;


public
{ Public declarations }
constructor Create(Owner:TComponent);override;

published
{ Published declarations }

property Alignment;
property Align;
property DragCursor;
property DragMode;
property Enabled;
property ParentFont;
property ParentShowHint;
property PopupMenu;
property ShowHint;
property TabOrder;
property TabStop;
property Visible;

property OnClick;
property OnDblClick;
property OnDragDrop;
property OnDragOver;
property OnEndDrag;
property OnEnter;
property OnExit;
property OnMouseDown;
property OnMouseMove;
property OnMouseUp;
property OnStartDrag;

property OnInit:TNotifyEvent read FOnInit write FOnInit;
property OnPreInit:TNotifyEvent read FOnPreInit write FOnPreInit;

property OnResize:TNotifyEvent read FOnResize write FOnResize;
property OnPaint:TNotifyEvent read FOnPaint write FOnPaint;

end;

procedure Register;

implementation

procedure Register;
begin
RegisterComponents(’Samples’, [TGLPanel]);
end;
//---------------------------------------------
constructor TGLPanel.Create;
begin
inherited;
end;
//---------------------------------------------
procedure TGLPanel.WMDestroy(var Msg: TWMDestroy);
begin
wglMakeCurrent(0, 0);
wglDeleteContext(RC);
ReleaseDC(Handle, DC);
end;
//---------------------------------------------------
procedure TGLPanel.initDC;
begin
DC := GetDC(Handle);
PreparePixelFormat(DC);
end;
//---------------------------------------------------
procedure TGLPanel.initGL;
begin
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity;
glEnable(GL_LIGHTING);
glEnable(GL_LIGHT0);
glOrtho(-1, 1, -1, 1, -1, 50);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity;
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
//注意下面这一行是为了做练习程序时可以直接用glColor指定材质而加的，
// 可能使得光照或表面材质发生意想不到的变化，
// 如果不需要可以去掉或在程序中用glDisable(GL_COLOR_MATERIAL);关闭
glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);
glShadeModel(GL_SMOOTH);
gluLookAt(2, 4, 6, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
SwapBuffers(DC);
end;
//---------------------------------------------
procedure TGLPanel.PreparePixelFormat(var DC: HDC);
var
PFD : TPixelFormatDescriptor;
ChosenPixelFormat : Integer;
begin
　　FillChar(PFD, SizeOf(TPixelFormatDescriptor), 0);

with PFD do
begin
　　nSize := SizeOf(TPixelFormatDescriptor);
　　nVersion := 1;
　　dwFlags := PFD_DRAW_TO_WINDOW or
　　PFD_SUPPORT_OPENGL or
　　PFD_DOUBLEBUFFER;
　　iPixelType := PFD_TYPE_RGBA;
　　cColorBits := 16; // 16位颜色
　　cDepthBits := 32; // 32位深度缓冲
　　iLayerType := PFD_MAIN_PLANE;
{ Should be 24, but we must allow for the clunky WKU boxes }
end;

ChosenPixelFormat := ChoosePixelFormat(DC, @PFD);
if ChosenPixelFormat = 0 then
　　Raise Exception.Create(’ChoosePixelFormat failed!’);
　　SetPixelFormat(DC, ChosenPixelFormat, @PFD);
end;

procedure TGLPanel.WMCreate(var Msg:TWMCreate);
begin
//在这里做初始化工作
//修改DC的象素格式，使之支持OpenGL绘制
initDC;
RC := wglCreateContext(DC);
wglMakeCurrent(DC, RC);
//初始化GL绘制系统
initGL;
if Assigned(FOnInit) then
begin
　if (wglMakeCurrent(DC,RC)=false) then
　　ShowMessage(’wglMakeCurrent:’ + IntToStr(GetLastError));
　　FOnInit(self);
　end;
end;
//
procedure TGLPanel.Paint;
begin
//TCustomPanel::Paint();
if Assigned(FOnPaint) then
　begin
　　wglMakeCurrent(DC,RC);
　　FOnPaint(self);
　　SwapBuffers(DC);
　end;
end;
//
procedure TGLPanel.Resize;
begin
　　inherited;
if Assigned(FOnResize) then
　begin
　　wglMakeCurrent(DC,RC);
　　glViewport(0,0,ClientWidth,ClientHeight);
　　FOnResize(self);
　　end;
　end;
end.

　　以上代码仅用来说明原理及建立一个基本的练习环境，您可以自由使用，转载请注明出处。如果使用从本人主页下载的TGLPanel请遵守内附使用说明的版权申明。如果实际做东西，建议使用Mike Lischke的GLScene控件组(http://www.lischke-online.de/)。

　　end

　　else

　　删除注册表项....................... end;初始化扩展是通过IShellExtInit实现的，当外壳调用IShellExtInit.Initialize时，它传递一个数据对象包含来文件对应的目录的PIDL标识符。Initialize方法需要从数据对象中提取文件名，并把文件名和PIDL标识符保存起来为了以后使用。

　　

　　function TCXPropSheet.SEIInitialize(pidlFolder: PItemIDList;

　　　　lpdobj: IDataObject; hKeyProgID: HKEY): HResult;

　　var

　　　　StgMedium: TStgMedium;

　　　　FormatEtc: TFormatEtc;

　　　　szFile: array[0..MAX_PATH+1]of Char;

　　　　filecount: integer;begin

　　　　Result:=E_FAIL;

　　if(lpdobj=nil)then

　　begin

　　　　Result:=E_INVALIDARG;

　　　　messagebox(0, ’1’, ’错误’, mb_ok);

　　　　Exit;

　　end;

　　with FormatEtc do

　　begin

　　　　cfFormat:=CF_HDROP;

　　　　ptd:=nil;

　　　　dwAspect:=DVASPECT_CONTENT;

　　　　lindex:=-1;

　　　　tymed:=TYMED_HGLOBAL;

　　end;

　　Result:=lpdobj.GetData(FormatEtc, StgMedium);

　　if Failed(Result)then

　　Exit;

　　//如果只有一个文件被选中，获得文件名并保存。

　　filecount:=DragQueryFile(stgmedium.hGlobal, $FFFFFFFF, nil, 0);

　　if filecount=1 then

　　begin

　　　　Result:=NOERROR;

　　　　DragQueryFile(stgmedium.hGlobal, 0, szFile, SizeOf(szFile));

　　　　FFilename:=strpas(szFile);

　　end;

　　ReleaseStgMedium(StgMedium);end;添加页面的操作是通过IShellPropSheetExt接口来实现的。如果属性页是和文件相关联，外壳会调用IShellPropSheetExt.AddPages给属性页添加一个页面。如果属性页同控制面板程序相关联，外壳调用IShellPropSheetExt.ReplacePage来替换页面。

　　IShellPropSheetExt.AddPages方法有两个参数，lpfnAddPage是一个指向AddPropSheetPageProc回调函数的指针，回调函数用来提供要添加的页面信息给外壳。lParam是一个用户自定义的值，这里我们用它来返回给回调函数对象。

　　一般的IShellPropSheetExt.AddPages方法实现步骤是：

　　给PROPSHEETPAGE结构设定正确的值，特别是：

　　把扩展的对象引用记数变量付值给pcRefParent成员，这可以防止页面还在显示时，扩展对象被卸载。

　　实现PropSheetPageProc回调函数来处理页面创建和销毁的情况。

　　调用CreatePropertySheetPage函数来创建页面。

　　调用lpfnAddPage指向的函数来来添加创建好的页面。

　　function TCXPropSheet.AddPages(lpfnAddPage: TFNADDPROPSHEETPAGE;

　　lParam: LPARAM): HResult;var

　　PSP: TPropSheetPage;

　　HPSP: HPropSheetPage;begin

　　result:=E_FAIL;

　　try

　　psp.dwSize:=SizeOf(psp);

　　psp.dwFlags:=PSP_USEREFPARENT or PSP_USETITLE or PSP_USECALLBACK;

　　psp.hInstance:=hInstance;

　　//这里我们使用了事先储存在wave.res中的对话框模板,模板是用delphi5自带的

　　//resource workshop编辑的，使用delphi5\bin\brcc32.exe编译的。

　　psp.pszTemplate:=MakeIntResource(100);

　　//标题名

　　psp.pszTitle:=’波文件信息’;

　　//设定回调函数

　　psp.pfnDlgProc:=@DialogProc;

　　psp.pfnCallBack:=@PropCallback;

　　//设定对象引用记数变量

　　psp.pcRefParent:=@comserver.objectcount;

　　//用lParam向回调函数传递对象

　　psp.lParam:=integer(self);

　　HPSP:=CreatePropertySheetPage(psp);

　　if HPSP$#@60;$#@62;nil then begin

　　if not lpfnAddPage(HPSP, lParam)then begin

　　DestroyPropertySheetPage(HPSP);

　　end else begin

　　_addref;//增加引用记数，否则一脱离这个方法的作用域，delphi自动释放对象。

　　result:=S_OK;

　　end

　　end

　　except

　　on e: exception do begin

　　e.message:=’添加页面’+e.message;

　　messagebox(0, pchar(e.message), ’错误’, mb_ok);

　　end;

　　end;end;

　　function TCXPropSheet.ReplacePage(uPageID: UINT;

　　lpfnReplaceWith: TFNADDPROPSHEETPAGE; lParam: LPARAM): HResult;begin

　　Result:=E_NOTIMPL;//同文件关联时，外壳不调用ReplacePage,所以不用实现end;回调函数处理属性页的消息，主要要响应WM_INITDIALOG消息来初始化页面显示信息，响应WM_COMMAND消息来处理用户交互，响应WM_NOTIFY消息来处理页面切换或关闭后处理操作结果。

　　

　　function DialogProc(hwndDlg: HWnd; Msg: UINT; wParam: wParam;

　　lParam: LPARAM): Bool; stdcall;

　　var

　　　　PageObj: TCXPropSheet;

　　　　filename: string;

　　　　displayName : string;

　　　　SheetHWnd: HWnd;

　　begin

　　　　result:=false;

　　　　try

　　　　if Msg=WM_INITDIALOG then begin//初始化界面

　　//获得lparam传递过来的对象

　　　　pageObj:=TCXPropSheet(PPropSheetPage(lParam)^.lParam);

　　//保存对象信息

　　　　SetWindowLong(hwndDlg, DWL_USER, integer(pageObj));

　　//设置界面显示波文件信息

　　　　SetDlgItemText(hwndDlg, 100, PChar(ExtractFileName(PageObj.FFileName)));

　　　　OpenMedia(PageObj.FFileName);

　　SetDlgItemText(hwndDlg, 101, PChar(IntToStr(GetWavStatus(MCI_WAVE_STATUS_AVGBYTESPERSEC))));

　　SetDlgItemText(hwndDlg, 102, PChar(IntToStr(GetWavStatus(MCI_WAVE_STATUS_BITSPERSAMPLE))));

　　SetDlgItemText(hwndDlg, 103, PChar(IntToStr(GetWavStatus(MCI_WAVE_STATUS_CHANNELS))));

　　CloseMedia;

　　　　SetWindowLong(hwndDlg, DWL_MSGRESULT, 0);

　　　　Result:=TRUE;

　　end

　　else if(Msg=WM_COMMAND)then begin

　　if Lo(wParam)=110 then//用户点击了关于按钮(id=110)

　　　　MessageBox(0,’作者:hubdog’+#13#10+’email:hubdog@263.net’,’关于...’,MB_OK);

　　end else if(msg=WM_NOTIFY)then begin

　　　　sheetHwnd:=getparent(hwndDlg);//获得属性页的窗口句柄

　　　　case PNMHdr(lparam)^.code of

　　//页面失去焦点

　　　　PSN_KILLACTIVE:

　　begin

　　　　SetWindowLong(hwndDlg, DWL_MSGRESULT, 0);

　　　　Result:=TRUE;

　　end;

　　end;

　　end;

　　　　except

　　　　on e: exception do begin

　　　　e.message:=’回调处理’+e.message;

　　　　messagebox(0, pchar(e.message), ’错误’, mb_ok);

　　end;

　　end;

　　end;

　　

　　建立同驱动器相关联的属性页扩展用

　　同上面讲的有两点不同：

　　IShellExtInit.Initialize方法传递过来的数据对象包含的驱动器路径可能是CFSTR_MOUNTEDVOLUME格式而不是CF_HDROP格式的。标准驱动器是CF_HDROP格式的，而在NTFS文件系统中映射的远程设备则是CFSTR_MOUNTEDVOLUME格式的。

　　注册表项是HKEY_CLASSES_ROOT\Drive\Shellex\PropertySheetHandlers子键。

　　建立控制面板属性页扩展

　　同上面讲的有两点不同：

　　控制面板程序调用IShellPropSheetExt.ReplacePage方法来替换页面，它不调用IShellPropSheetExt。AddPages方法。

　　注册方式：子键可以在不同位置创建，这依赖于扩展是针对用户还是针对机器的。对用户方式子键是HKEY_CURRENT_USER\REGSTR_PATH_CONTROLPANEL，否则子键是HKEY_LOCAL_MACHINE\REGSTR_PATH_CONTROLSFOLDER。

　　本程序在Delphi5，Win NT 4.0，K6-233系统下调试成功。

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