C#+OpenGL编程之再见小桃子(The Tao Framework)

本文基础：

  C#+OpenGL编程之OpenGL 纹理载入

  C#+OpenGL编程之OpenGL 多重纹理

  

小桃子The Tao FrameworkTao提供的所有库都是完全开源的。其中的多数库都可以免费用在商业项目中，该框架较其它框架实现更简单、容易，代码也简洁易读。

  很遗憾的是这个框架已经不再开发了，作为程序猿不得不想点其他的框架了。

 

  下面的课程，我们将使用另外一个框架，OpenGL DotNet 官方网站:http://www.taylaninan.com/opengl-dotnet

  作为我们的开发框架，比起 小桃子的后继者OpenTK更接近C代码风格，要知道，做什么事都要跟随大流。现在市面上的游戏引擎都是C或者C++，而很多OpenGL教程也是基于C或者C++，标新立异等于在装酷。

 

  首先我们实现最早的基础实例吧：

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Text;  
using OpenGLDotNet;  
  
namespace OpenGLTK  
{  
    ///OpenGLDotNet需要修改  
    ///glut32.dll ->freeglut.dll  
    ///GLUT最初是《OpenGL红皮书(第二版)》[注2]中的示例程序。自那以后，GLUT简单、跨平台的特点，使其在各种实际应用中广泛应用。  
    ///目前最后版本GLUT v3.7的历史可追溯至1998年8月，且该项目似乎已经被废弃。它的许可证禁止任何人发布修改后的库代码。  
    ///毋庸置疑GLUT已经很老了，真的需要改善。此外，GLUT的许可证与一些软件发行不兼容（如XFree86的）。  
    ///一个轻量级的，开源的，跨平台的library。支持OpenGL及OpenGL ES，用来管理窗口，读取输入，处理事件等。因为OpenGL没有窗口管理的功能，所以很多热心的人写了工具来支持这些功能，比如早期的glut，现在的freeglut等。  
    ///修改代码位置 GLU.Functions.cs  
  
  
    ///找不到glu32.dll解决方法：  
    ///glu32.dll 改为->GLU32.dll,具体文件名大小写可以去 系统目录搜索这个文件我的是server2012   
    ///修改代码位置 GLUT.Functions.cs  
  
    ///tao->OpenGLDotNet 需要修改的地方  
    ///函数去掉glu和gl部分，例如  
    ///GL.glPopMatrix();->GL.PopMatrix();  
    ///Gl.gl->GL.  
    ///Gl.GL_->GL.GL_  
    /// Glu.glu->GLU.  
    ///当然你可以修改源代码private ->public  
    ///修改代码位置 GL.CoreDelegates.cs  
  
    /// <summary>  
    /// 第二章 Opengl程序框架 C# by 大师♂罗莊  
    ///   
    /// </summary>  
    class Examplefirst : IDisposable  
    {  
         String title = "第二章 Opengl程序框架";  
        ///窗口大小  
        internal int windowWidth, windowHeight;  
    
        //当前帧  
        internal float currentTime, startTime;  
  
        //鼠标位置  
        internal int mouseX, mouseY, button,  state;  
        //键盘按下  
  
        internal byte key;  
        public Examplefirst()  
        {  
            GLConfig.Init(0, 0, title, 25, 25, 1024, 768);  
            GL.Init(true);  
            GLUT.KeyboardFunc(Keyboard);  
            GLUT.MouseFunc(Mouse);  
            GLUT.IdleFunc(Idle);  
            GLUT.ReshapeFunc(Reshape);  
            GLUT.MotionFunc(Motion);  
            GLUT.DisplayFunc(Display);  
         }  
  
        /// <summary>  
        /// glut键盘回调函数    
        /// </summary>  
        /// <param name="key"></param>  
        /// <param name="x"></param>  
        /// <param name="y"></param>  
        public virtual void Keyboard(byte key, int x, int y)  
        {  
            this.key = key;  
        }  
  
        /// <summary>  
        ///  glut鼠标按下与释放回调函数    
        /// </summary>  
        /// <param name="button"></param>  
        /// <param name="state"></param>  
        /// <param name="x"></param>  
        /// <param name="y"></param>  
        public virtual void Mouse(int button, int state, int x, int y)  
        {  
  
            this.button = button;  
            this.state = state;  
            this.mouseX = x;  
            this.mouseY = y;  
            return;  
        }  
  
        /// <summary>  
        /// glut空闲处理回调函数  
        /// </summary>  
        public void Idle()  
        {  
            currentTime = System.Environment.TickCount;  
            Update(currentTime - startTime);  
            startTime = currentTime;  
            return;  
        }  
  
        /// <summary>  
        ///  glut窗口重置回调函数    
        /// </summary>  
        /// <param name="width"></param>  
        /// <param name="height"></param>  
        public void Reshape(int width, int height)  
        {  
            windowWidth = width;  
            windowHeight = height;  
            //防止除零问题  
            windowHeight = windowWidth > 0 ? windowHeight : 1;  
           InitGL(windowWidth, windowHeight);  
  
        }  
  
        /// <summary>  
        /// glut鼠标移动回调函数    
        /// </summary>  
        /// <param name="x"></param>  
        /// <param name="y"></param>  
        public void Motion(int x, int y)  
        {  
            return;  
        }  
  
        /// <summary>  
        /// glut描绘回调函数    
        /// </summary>  
        public void Display()  
        {  
            //我感觉用这个得重新设置下lookUP才行  
            iniView(windowWidth, windowHeight);  
            DrawGLScene();  
              
        }  
  
        /// <summary>  
        /// 入口点  
        /// </summary>  
        public void Run()  
        {  
            GLUT.MainLoop();  
        }  
  
  
        /// <summary>  
        /// 更新用  
        /// </summary>  
        public virtual void Update(float milliseconds)  
        {  
            if (key == 27)                              // Escape 按下，退出  
            {  
                this.Dispose();  
            }  
            return;  
        }  
  
        /// <summary>  
        /// 原书的初始化方法，C# by 大师♂罗莊  
        /// </summary>  
        /// <param name="windowWidth">窗口宽</param>  
        /// <param name="windowHeight">窗口高</param>  
        /// <returns></returns>  
        Boolean InitGL(int windowWidth, int windowHeight)  
        {  
            // 设置视口 viewport  
            GL.Viewport(0, 0, windowWidth, windowHeight);  
  
            //启用阴影平滑  
            GL.ShadeModel(GL.GL_SMOOTH);  
  
            //启用反走样  
            GL.Hint(GL.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL.GL_NICEST);  
           
            // 设置投影模式 projection matrix  
            GL.MatrixMode(GL.GL_PROJECTION);  
            GL.LoadIdentity();  
            GL.Disable(GL.GL_DITHER);  
            return true;  
        }  
        /// <summary>  
        /// 初始化视口投影,本例子没有采用原书例子，自定义的视口  
        /// </summary>  
        public virtual void iniView(int windowWidth, int windowHeight)  
        {  
            GLU.Perspective(65, windowWidth / (double)windowHeight, 1, 100);  
            // 选择模型观察矩阵 modelview matrix  
            GL.MatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);  
            //重置模型观察矩阵  
            GL.LoadIdentity();  
            GLU.LookAt(0, 1, 0,  // 眼睛位置  
                0, 20, 0,           // 观察点  
                0, 0, 1);           // 怎么看  
        }  
  
        /// <summary>  
        /// 原书的绘制方法 C# by 大师♂罗莊  
        /// <param name="currentTime">当前帧</param>  
        /// </summary>  
        public virtual void DrawGLScene()  
        {  
            // 重置黑色背景  
            GL.ClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);  
            GL.Clear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT);  
             // 画三角形  
            GL.Translatef(0, 14, 0);  
            GL.Begin(GL.GL_TRIANGLES);  
            GL.Color3f(1, 0, 0);  
            GL.Vertex3f(-5, 0, -4);  
            GL.Color3f(0, 1, 0);  
            GL.Vertex3f(5, 0, -4);  
            GL.Color3f(0, 0, 1);  
            GL.Vertex3f(0, 0, 6);  
            GL.End();  
            GLUT.SwapBuffers();  
        }  
  
  
        public void Dispose()  
        {  
            GLUT.KeyboardFunc(null);  
            GLUT.MouseFunc(null);  
            GLUT.IdleFunc(null);  
            GLUT.ReshapeFunc(null);  
            GLUT.MotionFunc(null);  
            GLUT.DestroyWindow(GLUT.GetWindow());  
        }  
    }  
}  

OpenGL DotNet也非十全十美，需要我们修改源代码：

  1、首先一个问题就是使用glut32.dll，这个库已经是上个世纪的库了，我们需要修改GLU.Functions.cs 里面把glut32.dll改为freeglut.dll

  2、找不到glu32.dll，这个要大家自己去windows目录看文件名大小写，在我的2012上面文件名为GLU32.dll

  然后就可以把桃子框架代码移植过来了。

 

  上面的代码就和C很相似了，使用GLUT函数实现窗口管理，代码量从160行升至220行。

 

  下面我们移植下多重纹理吧。

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.Drawing;  
using System.IO;  
using System.Text;  
using System.Windows.Forms;  
using OpenGLDotNet;  
  
namespace OpenGLTK  
{  
    /// <summary>  
    /// 自制的纹理载入类 C# by 大师♂罗莊  
    /// </summary>  
    class TextureLoad : IDisposable  
    {  
        public uint[] ID = new uint[3];  
        Bitmap image;  
        public bool Load(String fileName)  
        {  
            ///原则上材质只应该在初始化时候载入一次，否则会影响性能  
            if (image != null)  
            {  
                return true;  
            }  
            FileInfo file = new FileInfo(fileName);  
            if (file.Exists == false)  
            {  
                MessageBox.Show("无法载入" + fileName);  
                return false;  
            }  
            try  
            {  
                if (file.Extension.ToUpper() == ".TGA")  
                {  
                    ///http://blog.csdn.net/zgke/article/details/4667499  
                    ///C# 载入TGA 类，自行参考，这里不再列出  
                    ImageTGA tga = new ImageTGA(fileName);  
                    image = tga.Image;  
                }  
                else  
                {  
                    image = new Bitmap(fileName);  
                }  
  
            }  
            catch (System.ArgumentException)  
            {  
                MessageBox.Show("无法载入" + fileName);  
                return false;  
            }  
  
            if (image != null)  
            {  
                image.RotateFlip(RotateFlipType.RotateNoneFlipY);  
                System.Drawing.Imaging.BitmapData bitmapdata;  
                Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, image.Width, image.Height);  
  
                ///Nearest Linear MipMapped三个纹理实现，本文暂时不考虑  
                //bitmapdata = image.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb);  
                //GL.GenTextures(3, this.texture);  
  
                //// Create Nearest Filtered Texture  
                //GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, this.texture[0]);  
                //GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL.GL_NEAREST);  
                //GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL.GL_NEAREST);  
                //GL.TexImage2D(GL.GL_TEXTURE_2D, 0, (int)GL.GL_RGB, image.Width, image.Height, 0, GL.GL_BGR_EXT, GL.GL_UNSIGNED_BYTE, bitmapdata.Scan0);  
                //// Create Linear Filtered Texture  
                //GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, this.texture[1]);  
                //GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL.GL_LINEAR);  
                //GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL.GL_LINEAR);  
                //GL.TexImage2D(GL.GL_TEXTURE_2D, 0, (int)GL.GL_RGB, image.Width, image.Height, 0, GL.GL_BGR_EXT, GL.GL_UNSIGNED_BYTE, bitmapdata.Scan0);  
                //// Create MipMapped Texture  
                //GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, this.texture[2]);  
                //GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL.GL_LINEAR);  
                //GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL.GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);  
                //GL.uBuild2DMipmaps(GL.GL_TEXTURE_2D, (int)GL.GL_RGB, image.Width, image.Height, GL.GL_BGR_EXT, GL.GL_UNSIGNED_BYTE, bitmapdata.Scan0);  
                //image.UnlockBits(bitmapdata);  
  
                /** 生成纹理对象名称 */  
                GL.GenTextures(3, ID);  
  
                /** 创建纹理对象 */  
                GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, ID[0]);  
  
                /** 控制滤波 */  
                GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, (int)GL.GL_LINEAR);  
                GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, (int)GL.GL_LINEAR);  
                GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_WRAP_S, (int)GL.GL_REPEAT);  
                GL.TexParameteri(GL.GL_TEXTURE_2D, GL.GL_TEXTURE_WRAP_T, (int)GL.GL_REPEAT);  
  
                bitmapdata = image.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb);  
                /** 创建纹理 */  
                GLU.Build2DMipmaps(GL.GL_TEXTURE_2D, (int)GL.GL_RGB, image.Width,  
                                  image.Height, GL.GL_BGR_EXT, GL.GL_UNSIGNED_BYTE,  
                                  bitmapdata.Scan0);  
                image.UnlockBits(bitmapdata);  
            }  
            return true;  
        }  
  
        public void FreeImage()  
        {  
            /** 释放内存 */  
            if (image != null)  
            {  
                image.Dispose();  
            }  
        }  
        public void Dispose()  
        {  
            FreeImage();  
        }  
    }  
}  

 

using System;  
using System.Collections.Generic;  
using System.IO;  
using System.Text;  
using System.Windows.Forms;  
using OpenGLDotNet;  
  
namespace OpenGLTK  
{  
    /// <summary>  
    /// 第四章 OpenGl 多重纹理载入 C# by 大师♂罗莊  
    /// </summary>  
    class OpenGLMultiTexture : Examplefirst  
    {  
        TextureLoad[] m_texture = new TextureLoad[4];  
        bool multitexturing=false;  
        /** 检查是否支持扩展 */  
        string title = "第四章 OpenGl 多重纹理载入";  
  
        public OpenGLMultiTexture()  
            : base()  
        {  
            for (int i = 0; i < 4; i++)  
            {  
                m_texture[i] = new TextureLoad();//对象数组必须初始化  
            }  
            LoadTexture();  
            GLUT.SetWindowTitle(title);  
            /** 初始化 */  
            if (!initMultiTexture())//和原来不一样，GL.GetString这个函数不能放入动画事件  
            {  
                MessageBox.Show("您的硬件和驱动不支持多重纹理");  
                return;  
            }  
  
        }  
  
        /// <summary>  
        /// 检查多重纹理支持  
        /// </summary>  
        /// <param name="input"></param>  
        /// <returns></returns>  
        bool isExtensionSupported(string input)  
        {  
            string extension = GL.GetString(GL.GL_EXTENSIONS);  
  
            return extension.IndexOf(input)>=0;  
        }  
  
          
        bool initMultiTexture()  
        {  
            /** 检查是否支持扩展 */  
            if (isExtensionSupported("GL_ARB_multitexture"))  
            {  
                return true;  
            }  
            else  
                return false;  
        }  
  
        /** 载入纹理数据  */  
        bool LoadTexture()  
        {  
            /// 文件名   
            String[] fileName = new String[4] { "wall.bmp", "lightmap.bmp", "bitmap.bmp", "fog.bmp" };  
  
            /// 载入四幅位图   
            for (int i = 0; i < 4; i++)  
            {  
                    if (m_texture[i].Load(Path.Combine(Application.StartupPath, @"Image\" + fileName[i]).ToString()) == false)                         /**< 载入位图文件 */  
                    {  
                        MessageBox.Show("无法载入" + fileName[i]);  
                        return false;  
                    }  
                 
  
            }  
            return true;  
  
        }  
  
        /// <summary>  
        /// 初始化视口投影,恢复原书的视口  
        /// </summary>  
        public override void iniView(int windowWidth, int windowHeight)  
        {  
            GLU.Perspective(45.0f, windowWidth / windowHeight, 1.0f, 100.0f);  
            GL.MatrixMode(GL.GL_MODELVIEW);  
            GL.LoadIdentity();  
            GLU.LookAt(0, 1, 0,  // 眼睛位置  
             0, 20, 0,           // 观察点  
             0, 0, 1);           // 怎么看  
            
             
                        
        }  
  
        /** 用户自定义的卸载函数 */  
        public new void Dispose()  
        {  
            base.Dispose();  
            for (int i = 0; i < 4; i++)  
            {  
                m_texture[i].FreeImage();  
                GL.DeleteTextures(1, m_texture[i].ID);  
            }  
        }  
        float wrap = 0;      /**< 用于雾的流动 */  
  
        public override void Keyboard(byte key, int x, int y)  
        {  
            if (key == 27)                              // Escape 按下，退出  
            {  
                this.Dispose();  
            }  
  
            /////** 当按下空格时,开启多重纹理 */  
            if (key == 0x20)  
            {  
                multitexturing = true;//开启  
            }  
            else  
            {  
                multitexturing = false;//按下其他键关闭  
            }  
        }  
        /// <summary>  
        /// 重载  
        /// </summary>  
        /// <param name="currentTime"></param>  
        public override void Update(float milliseconds)  
        {  
            wrap += milliseconds /1000;                 //动画 速度请自己调节  
            Display();  
              
        }  
        /// <summary>  
        /// 重载，使用Draw方法绘图  
        /// </summary>  
        /// <param name="mouseX"></param>  
        /// <param name="currentTime"></param>  
        public override void DrawGLScene()  
        {  
            Draw();  
            GLUT.SwapBuffers();  
        }  
      
        /** 绘制函数 */  
        void Draw()  
        {  
            /** 用户自定义的绘制过程 */  
            GL.Clear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);  
            GL.LoadIdentity();  
  
            GL.Translatef(0.0f, 0.0f, -10.0f);  
  
            /** 激活纹理0,并绑定纹理 */  
            GL.ActiveTextureARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB);  
            GL.Enable(GL.GL_TEXTURE_2D);  
            GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, m_texture[0].ID[0]);  
  
            /** 激活纹理1,并绑定纹理 */  
            GL.ActiveTextureARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB);  
  
            /** 如果多重纹理启用,则启用该纹理 */  
            if (multitexturing)  
                GL.Enable(GL.GL_TEXTURE_2D);  
            else  
                GL.Disable(GL.GL_TEXTURE_2D);  
  
            GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, m_texture[1].ID[0]);  
  
            /** 绘制一个四方形墙面 */  
            GL.PushMatrix();  
            GL.Translatef(-2.5f, 0f, 0f);  
            GL.Scalef(2.0f, 2.0f, 2.0f);  
            GL.Begin(GL.GL_QUADS);  
  
            /** 左上点 */  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 0.0f, 1.0f);  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 0.0f, 1.0f);  
            GL.Vertex3f(-1, 1, 0);  
  
            /** 左下点 */  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 0.0f, 0.0f);  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 0.0f, 0.0f);  
            GL.Vertex3f(-1, -1, 0);  
  
            /** 右下点 */  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 1.0f, 0.0f);  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 1.0f, 0.0f);  
            GL.Vertex3f(1, -1, 0);  
  
            /** 右上点 */  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 1.0f, 1.0f);  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 1.0f, 1.0f);  
            GL.Vertex3f(1, 1, 0);  
  
            GL.End();    /**< 绘制结束 */  
            GL.PopMatrix();  
  
  
            /** 激活纹理0,并绑定纹理 */  
            GL.ActiveTextureARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB);  
            GL.Enable(GL.GL_TEXTURE_2D);  
            GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, m_texture[2].ID[0]);  
  
            /** 激活纹理1,并绑定纹理 */  
            GL.ActiveTextureARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB);  
  
            /** 如果多重纹理启用,则启用该纹理 */  
            if (multitexturing)  
                GL.Enable(GL.GL_TEXTURE_2D);  
            else  
                GL.Disable(GL.GL_TEXTURE_2D);  
            GL.BindTexture(GL.GL_TEXTURE_2D, m_texture[3].ID[0]);  
  
             
  
            GL.Translatef(2.5f, 0, 0);  
            GL.Scalef(2.0f, 2.0f, 2.0f);  
            GL.Begin(GL.GL_QUADS);  
  
            /** 左上点 */  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 0.0f, 1.0f);  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 0.0f - wrap, 1.0f);  
            GL.Vertex3f(-1, 1, 0);  
  
            /** 左下点 */  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 0.0f, 0.0f);  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 0.0f - wrap, 0.0f);  
            GL.Vertex3f(-1, -1, 0);  
  
            /** 右下点 */  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 1.0f, 0.0f);  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 1.0f - wrap, 0.0f);  
            GL.Vertex3f(1, -1, 0);  
  
            /** 右上点 */  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE0_ARB, 1.0f, 1.0f);  
            GL.MultiTexCoord2fARB(GL.GL_TEXTURE1_ARB, 1.0f - wrap, 1.0f);  
            GL.Vertex3f(1, 1, 0);  
            GL.End();  
        }  
    }  
}  

  移植只要改改几个地方就很方便了。

  这里我再次提醒大家，因为我们用到非托管库，freeglut.dll。需要把这个DLL拷贝到应用程序目录，由于系统分32位和64位，而默认VS生成项目模板是Any CPU，也就是32、64位自适应的EXE，而OpenGLDotNet和tao 自带freeglut.dll都是32位。

  需要自己设置为X86 32位EXE，或者自行下载freeglut 编译一个64位DLL，然后做两个版本EXE。