Python PyOpenGL 简介

在本教程中，我们将学习 Python 中的 pyopengl 库及其用法。OpenGL 是一个开源库，支持 Windows、Linux 和 MacOS 等多个平台。它也支持多种编程语言。我们将使用 Python 编程语言来实现它。

引言

与其他图形库相比，OpenGL 是一个相当简单的库，易于实现。它是一个跨语言的 API，因此可以在其他编程语言中使用。在 OpenGL 中，我们需要在空间内指定对象，例如 - 要创建立方体，我们需要指定“角”。角被称为顶点（复数）或顶点（单数）。

安装

我们可以使用 pip 包管理器轻松安装它。在终端中运行以下命令，并在系统中安装 OpenGL。

上面的命令将在本地系统中安装 pyopengl。我们将看到以下输出。

您可以通过以下步骤手动下载它

1. 转到指定的链接，向下滚动到“下载和安装”标题。
2. 从该部分下载所有必需的文件。
3. 导航到下载文件的文件夹。
4. 在终端或命令提示符中运行适当的命令来安装或执行文件。
   python setup.py

此命令将安装文件并设置程序运行所需的必要环境。

请注意，上面的命令假定系统中已安装 python 和 setuptools，并且 setup.py 文件与终端或命令提示符打开的文件夹位于同一位置。

现在，让我们开始通过编码实现。

实施

第一步是在代码中导入 OpenGL。为此，请运行以下命令。

在继续之前，必须导入一些额外的依赖项才能在我们的程序中使用此库。在尝试在程序中使用该库之前，应先安装这些依赖项。下面是一些库

当我们运行上面的代码片段时，我们会得到“导入成功”的消息，这表明我们已成功安装了该库。

现在，让我们开始使用 OpenGL 库创建一个用于显示图形的窗口。以下代码将创建一个窗口，注释将解释其工作原理。

示例 -

解释 -

在上面的代码中，我们创建了一个标题为“OpenGL Graphics Window”的窗口，大小为 500x500 像素，位于屏幕左上角。glutDisplayFunc() 和 glutIdleFunc() 方法将导致 showScreen() 函数被连续调用。此函数负责清除屏幕并显示任何图形或形状。glutMainLoop() 函数负责保持窗口打开并更新其内容。请注意，上面的代码使用的是 python-OpenGL 绑定，如果您使用的是其他编程语言，库可能会有所不同。

现在，我们将使用 OpenGL 创建正方形，但我们应该熟悉 OpenGL 所遵循的坐标系统 -

窗口中的 (0,0) 点代表窗口的左下角。如果我们从该点向上移动，则沿着 y 轴行进，如果我们从该点向右移动，则沿着 x 轴行进。因此，窗口的左上角点将是 (0, 500)，右上角点将是 (500, 500)，右下角点将是 (500, 0)。

重要的是要注意，y 轴随着向上移动而增加，x 轴随着向右移动而增加，这与传统的笛卡尔坐标系相反。

让我们编写创建正方形的代码。

示例 -

解释 -

上面的代码使用 OpenGL 创建了一个标题为“OpenGL Coding Practice”的窗口，大小为 500x500 像素，位于屏幕左上角。它将创建一个彩色窗口，并连续调用 showScreen() 函数。在 showScreen() 函数内部，它将清除屏幕，重置图形/形状的位置，调用“square”函数，该函数将使用指定的顶点坐标绘制一个正方形，然后交换缓冲区。它将创建一个带有静态正方形的窗口，并保持窗口打开并以循环方式运行。

但是，我们的代码不完整。如果绘制了正方形，然后立即清除屏幕。我们将无法看到正方形实际绘制时的情况，因为它会在瞬间出现和消失。让我们编写另一个函数。

示例 -

现在，让我们将所有代码片段编译到一个代码文件中，以避免歧义。

示例 -

说明

在上面的代码中，我们使用 OpenGL.GLUT 库创建了一个窗口，并将显示模式设置为 GLUT_RGBA。我们设置了窗口大小和位置，创建了一个标题为“OpenGL Coding Example”的窗口，并将显示函数和空闲函数设置为 showScreen。

showScreen 函数清除屏幕，加载单位矩阵，调用 iterate 函数来设置视口、投影矩阵和模型视图矩阵。我们设置要绘制的正方形的颜色，然后调用 square 函数来在屏幕上绘制一个正方形。

glutMainLoop() 函数启动 GLUT 程序的 main loop，并保持窗口打开，在屏幕上显示正方形。

结论

本教程介绍了 OpenGL 的使用，这是一个用于创建 3D 图形的库。涵盖了下载和安装库的过程，以及一个演示如何使用 OpenGL 创建基本形状的示例程序。示例程序还概述了在此库的绘图过程中使用的一些函数调用。总的来说，虽然使用 OpenGL 可能具有挑战性，但它是创建 3D 图形的强大工具，并为经验丰富的用户提供了广泛的可能性。