Использование OpenGL в .Net

Базовый класс

Автор: Попов Юрий

Опубликовано: 05.07.2004
Версия текста: 1.0

Пример использования
Исходные тексты

Введение

Новые технологии появляются как грибы после дождя, но и старые не спешат уходить со сцены. Из-за этого диалектического процесса часто возникает необходимость «подружить» новое и старое. Представляемый контрол появился на свет благодаря тому, что мне понадобилось использовать «старый добрый» OpenGL в «новом» .Net. Это оказалось совсем не сложно. Разработанный класс OpenGLControl может быть с легкостью использован в качестве базового для любого контрола, в котором необходимо использовать OpenGL.

Аналоги

Одним из наиболее популярных врапперов для OpenGL является CsGL http://csgl.sourceforge.net/. Однако платой за использование CsGL является необходимость распространять вместе с приложением две дополнительные DLL’ки. OpenGLControl свободен от этого недостатка – весь его код содержится в одном файле OpenGLControl.cs, также он имеет более простую и понятную структуру. Недостаток OpenGLControl: импортированы не все функции и константы OpenGL. Необходимые функции вы можете с легкостью импортировать воспользовавшись атрибутом DllImport. Об атрибуте DllImport подробно рассказано в статье Алексея Дубовцева Взаимодействие с DLL. Константы OpenGL описываются как константные члены класса. Описание импортированных функций и констант расположено в начале класса OpenGLControl и для удобства разделено на регионы.

Пример описания функции OpenGL:

[DllImport("opengl32.dll")] publicstaticexternvoid glBegin(uint mode);

Пример описания константы OpenGL:

      public
      const System.UInt32 PFD_DRAW_TO_WINDOW = 0x00000004;

Быстрый старт

Минимальные действия для создания своего контрола, использующего OpenGL

• Создайте новый проект, в свойствах проекта в разделе Build разрешите использование небезопасного (unsafe) кода (Allow unsafe code blocks == true)
• Добавьте к проекту класс OpenGLControl
• Добавьте в проект свой контрол, порожденный от класса OpenGLControl (это можно сделать командой Project\Add Inherited Control)
• Добавьте к вашему контролу обработчик события Paint. В нем необходимо подключить контекст OpenGL (метод OpenGLControl.ActivateContext), выполнить необходимые команды OpenGL, переключить буферы (метод OpenGLControl.SwapBuffers) и отключить контекст (метод OpenGLControl.DeactivateContext)

      private
      void UserControl1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e)
{
	// Активируем контекст OpenGL
	ActivateContext();

	// Цвет фона - используем свойство BackColor, унаследованное от Control
	glClearColor((float)BackColor.R / 255, (float)BackColor.G / 255, (float)BackColor.B / 255, (float)BackColor.A / 255);
			
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
	glLoadIdentity();

	// Смещение по оси Z
	glTranslatef(0, 0, -5);
	// Поворот сцены
	glRotatef(20, 0.3f, -0.4f, 0.2f);

	// Задаем цвет используя свойство ForeColor, унаследованное от Control
	glColor3ub(ForeColor.R, ForeColor.G, ForeColor.B);

	// Рисуем квадрат в плоскости OXY
	glBegin(GL_QUADS);
	glVertex3f(0, 0, 0);
	glVertex3f(1, 0, 0);
	glVertex3f(1, 1, 0);
	glVertex3f(0, 1, 0);
	glEnd();

	// Переключаем буфера
	SwapBuffers();
	// Деактивируем контекст OpenGL
	DeactivateContext();
}

Подробности

Активация/деактивация контекста

Активация и деактивация контекста необходима для корректной работы контрола в MDI приложении (или при размещении на форме нескольких контролов). Метод ActivateContext вызывает функцию wglMakeCurrent с параметрами (hdc, hrc) а метод DeactivateContext вызывает ту же функцию, но с параметрами (IntPtr.Zero, IntPtr.Zero).

Структура PIXELFORMATDESCRIPTOR

Создание любого OpenGL-окна начинается с заполнения полей этой структуры. По умолчанию, структура PIXELFORMATDESCRIPTOR инициализируется следующим образом:

nSize = (ushort)Marshal.SizeOf(this);
nVersion = 1;
dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_DOUBLEBUFFER;
iPixelType = PFD_TYPE_RGBA;
cColorBits = 24;
cRedBits = 24; cRedShift = 0;
cGreenBits = 24; cGreenShift = 0; 
cBlueBits = 24; cBlueShift = 0;
cAlphaBits = 0; cAlphaShift = 0;
cAccumBits = cAccumRedBits = cAccumGreenBits = cAccumBlueBits = cAccumAlphaBits = 0;
cDepthBits = 32;
cStencilBits = 0;
cAuxBuffers = 0;
iLayerType = 0;
bReserved = 0;
dwLayerMask = dwVisibleMask = dwDamageMask = 0;

Вы можете по-другому инициализировать поля этой структуры, переопределив метод OnPreparePFD.

Методы

Переопределяемые методы

Общие методы