JOGL基本模板

本章介紹了編寫JOGL基本模板的概念。

重要的介面和類

為了使程式能夠使用JOGL圖形API，需要實現GLEventListener介面。

GLEventListener介面

可以在javax.media.opengl包找到GLEventListener介面。

Interface: GLEventListener

Package: javax.media.opengl

下表給出了各種方法和GLEventListener介面的詳細描述：

Sr. No.	方法和說明
1	Void display(GLAutoDrawable drawable) 這就是所謂GLAutoDrawable介面的物件，由客戶機發起OpenGL渲染。也就是說，該方法包含用於繪製使用OpenGL API的圖形元素的邏輯。
2	Void dispose(GLAutoDrawable drawable) 這種方法的信號監聽執行每各GLContext，所有的OpenGL釋放資源，如記憶體緩衝區和GLSL程式。
3	Void init(GLAutoDrawble drawble) 這就是所謂GLAutoDrawable介面OpenGL上下文被初始化之後的物件。
4	Void reshape(GLAutoDrawble drawble,in tx,int y,int width ,int height) 第一重畫過程中它被稱為GLAutoDrawable介面的物件的元件大小後。它也被稱為每當視窗上的部件的位置變化。

GLEventListener所有的方法都需要GLAutoDrawable介面作為引數的物件。

GLAutoDrawable 介面

這個介面提供一個基於事件機制（GLEventListener），用於執行OpenGL渲染。 GLAutoDrawable自動建立一個與GLAutoDrawable為物件的生命週期相關聯的一個主要呈現上下文。

Interface: GLAutoDrawble

Package: javax.media.opengl

Sr. No.	方法和說明
1	GL getGL() 此方法返回所使用的GLAutoDrawable介面的當前物件的GL管道物件。
2	Void addGLEventListener(GLEventListener Listener) 這種方法增加了給定偵聽器到當前繪製佇列的末尾。
3	Void addGLEventListener(int index,GLEventListener listener) 這種方法增加了給定偵聽器這個佇列中繪製的給定索引處。
4	Void destroy() 這種方法會破壞GLAutoDrawable介面名為此物件，包括GLContext相關聯的所有資源。

註：有在這個包的其他方法。只有很少的關於模板的重要方法是在此介面中進行討論。

GLCanvas 類

GLCanvas 和 GLJpanel 是JOGL GUI兩大類實現 GLAutoDrawable 介面，這讓他們可以用作拉絲表面的OpenGL命令。

GLCanvas是一個重量級AWT元件，它提供了OpenGL的渲染支援。這是一AWTAutoGLDrawable介面的主執行。它還是java.awt.Canvas繼承類。因為它是一個重量級的組成部分，在某些情況下，GLJCanvas可能無法與Swing元件正確地結合起來。因此，必須謹慎使用，同時它與Swing共用。每當面臨GLJCanvas問題，那麼必須使用GLJPanel類。

GLCanvas類的分層圖可以如下所示：

• GLEventistener介面工作以及GLCanvas類，它響應變化GLCanvas類並由它們製成要求的圖紙。

• 每當GLCanvas的類被範例化，呼叫GLEventListener的init()方法。可以覆蓋此方法來初始化OpenGL的狀態。

• 每當GLCanvas的初始繪製（範例化），或調整大小，則執行GLEventListener的reshape()方法。它用來初始化OpenGL的視口和投影矩陣。它也被呼叫被改變來元件的位置。

• GLEventListener()方法顯示包含渲染3D場景的程式碼。它被呼叫時呼叫GLCanvas的display()方法。

class: GLCanvas

package: javax.media.opengl.awt

Contructor

GLCanvas()

它與OpenGL功能的預設設定建立一個新的GLCanvas組成部分，使用預設的OpenGL功能選擇機制，在預設的螢幕裝置上。

GLCanvas(GLCapabilitiesImmutable)

它建立了一個新的GLCanvas成分與所請求的一套OpenGL的功能，使用預設的OpenGL功能選擇機制，在預設的螢幕裝置上。

Sr. No.	方法及描述
1	Void addGLEventListener(GLEventListener listener) 它增加了給定偵聽器來繪製這個佇列的末尾
2	Void addGLEventListener(int indexGLEventListener listener) 它增加了給定偵聽器這個佇列中繪製的給定索引處。

要範例化GLCanvas類，需要GLCapabilitiesImmutable介面，它指定一個不可變的集合的OpenGL效能的目的。

來獲得 CapabilitiesImmutable 介面的物件的一個方式是範例 GLCapabilities 類，它實現介面。 GLCapabilities 類的範例可以用來服務。

GLCapabilities 類

此類指定一組的OpenGL效能。它需要GLCapabilities物件作為引數。該GLCapabilities類描述渲染上下文必須支援所期望的功能，例如OpenGL的輪廓。

class: GLCapabilities

package: javax.media.opengl

Constructor

GLCapabilities(GLProfile glprofile)

建立一個GLCapabilities物件。

要範例化GLCanvas類，需要GLCapabilitiesImmutable介面，它指定一個不可變的集合的OpenGL效能的目的。

獲得CapabilitiesImmutable介面的物件的一種方式是範例化GLCapabilities類並實現介面。 GLCapabilities類的範例，可以用來以服務為目的。

GLCapabilities 類

此類指定一組OpenGL效能。它需要GLCapabilities物件作為引數。GLCapabilities類描述渲染上下文必須支援所期望的功能，例如OpenGL的輪廓。

class: GLCapabilities

package: javax.media.opengl

Constructor

GLCapabilities(GLProfile glprofile)

GLCapabilities類又需要GLProfile物件。

GLProfile 類

由於幾個版本的OpenGL API發布，需要指定OpenGL的API確切版本被用在你的程式到Java虛擬機器（JVM）。這是通過使用GLProfile類。這個類的get()方法接受不同的預定義的String物件作為引數。每一個String物件是一個介面的名稱，每個介面支援OpenGL的某些版本。如果初始化這個類的靜態和單例，這個類提供了每個可用JOGL單例GLProfile物件。

class: GLProfile

package: javax.media.opengl

Method and 描述
Static GLProfile get(String profile) 使用預設裝置。

因為這是一個靜態方法，需要使用類名來呼叫它，它需要一個預定義的靜態字串變數作為引數。有在這12級這樣的變數，分別代表GL介面的獨立實現。

GLProfile.get(GLProfile.GL2);

下表顯示GLProfile類的get()方法的字串引數：

Sr. No.	預定義的字串值（介面名稱）和描述
1	GL2 這種介面包含所有的OpenGL[1.0 ...3.0]的方法，以及它的大多數擴充套件中定義在本說明書中的時間。
2	GLES1 這種介面包含所有的OpenGL ES[1.0 ...1.1]的方法，以及它的大多數擴充套件中定義在本說明書中的時間
3	GLES2 這種介面包含所有的OpenGL ES 2.0的方法，以及它的大部分在本說明書中的時間定義的擴充套件。
4	GLES3 這種介面包含所有的OpenGL ES3.0的方法，以及它的大部分在本說明書中的時間定義的擴充套件。
5	GL2ES1 此介面包含GL2和GLES1的公共子集。
6	GL2ES2 此介面包含GL3，GL2和GLES2的公共子集。
7	GL2GL3 此介面包含核心GL3（OpenGL的3.1+）和GL2的公共子集。
8	GL3 這種介面包含所有的OpenGL[3.1...3.3]核心方法，以及它的大部分在本說明書中的時間定義的擴充套件。
9	GL3bc 這種介面包含所有的OpenGL[3.1...3.3]的相容性的方法，以及它的大部分在本說明書中的時間定義的擴充套件。
10	GL3ES3 介面含有核心GL3（OpenGL的3.1+）和GLES3（OpenGL ES3.0）的公共子集。
11	GL4 這種介面包含所有的OpenGL[4.0...4.3]核心方法，以及它的大部分在本說明書中的時間定義的擴充套件。
12	GL4bc 這種介面包含所有的OpenGL[4.0...4.3]相容性分布，以及它的大部分在本說明書中的時間定義的擴充套件。
13	GL4ES3 介面含有核心GL4（OpenGL的4.0+）和GLES3（OpenGL ES3.0）的公共子集。

現在一切都被設定在使用JOGL的第一個程式中。

使用畫布與AWT的基本模板

使用JOGL的程式設計，可以繪製各種圖形形狀，例如直線，三角形，三維形狀，包括特殊效果，如旋轉，照明，色彩等。

JOGL程式設計的基本模板如下：

步驟1：建立一個類

最初建立一個實現 GlEventListener 介面的類，並匯入包 javax.media.opengl。實現所有四種方法 display(), dispose(), reshape(), init()。由於這是基本框架，基本任務，如建立Canvas類，將其新增到框架進行了討論。所有GLEVentListener介面的方法留下未實現。

第二步：準備畫布

(a)構建GLCanvas類和物件

final GLCanvas glcanvas = new GLCanvas( xxxxxxx );

  //here capabilities obj should be passed as parameter

(b) 範例化GLCapabilities類

GLCapabilities capabilities = new GLCapabilities( xxxxx );

   //here profile obj should be passed as parameter

生成GLProfile物件

因為這是靜態方法，它是使用類名呼叫。由於本教學是關於JOGL2，產生GL2介面物件。

final GLProfile profile = GLProfile.get( GLProfile.GL2 );
// both, variable and method are static hence both are called using class name.

讓我們看到了程式碼片段畫布

//getting the capabilities object of GL2 profile					
final GLProfile profile = GLProfile.get(GLProfile.GL2);
GLCapabilities capabilities = new GLCapabilities(profile);
// The canvas 
final GLCanvas glcanvas = new GLCanvas(capabilities);

現在，使用方法addGLEventListener()新增GLEventListener到畫布。此方法需要GLEventListener介面引數的物件。因此，通過實現GLEventListener類的物件。

BasicFrame basicframe=newBasic Frame( );// class which implements
GLEventListener interface
glcanvas.addGLEventListener( basicframe );

使用setSize()方法繼承自javax.media.opengl.awt.AWTGLAutoDrawable GLCanvas框架設定大小。

  glcanvas.setSize( 400, 400 );

現在，還可以用GLCanvas。

第三步：建立框架

通過範例JSE AWT框架元件的Frame類物件建立的框架。

新增畫布，使框架可見。

//creating frame
 final Frame frame = new frame( " Basic Frame" );
  //adding canvas to frame  
 frame.add( glcanvas );
  frame.setVisible( true );   

第4步：在全螢幕觀看影格

對於影格的全螢幕檢視，使用java.awt.Toolkit中的類得到預設的螢幕大小。現在，使用這些預設的螢幕大小尺寸，使用setSize()方法設定影格的大小。

 Dimension screenSize = 
 Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();
 frame.setSize(screenSize.width, screenSize.height);

讓我們通過在程式使用AWT來生成基本的框架：

import javax.media.opengl.GLAutoDrawable;
import javax.media.opengl.GLCapabilities;
import javax.media.opengl.GLEventListener;
import javax.media.opengl.GLProfile;
import javax.media.opengl.awt.GLCanvas;
import javax.swing.JFrame;
public class BasicFrame implements GLEventListener{
   @Override
   public void display(GLAutoDrawable arg0) {
      // method body
   }
   @Override
   public void dispose(GLAutoDrawable arg0) {
      //method body
   }
   @Override
   public void init(GLAutoDrawable arg0) {
      // method body
   }
   @Override
   public void reshape(GLAutoDrawable arg0, int arg1, int arg2, int arg3,int arg4) {
      // method body
   }
   public static void main(String[] args) {
      //getting the capabilities object of GL2 profile
      final GLProfile profile = GLProfile.get(GLProfile.GL2);
      GLCapabilities capabilities = new GLCapabilities(profile);
      // The canvas 
      final GLCanvas glcanvas = new GLCanvas(capabilities);
      BasicFrame b = new BasicFrame();
      glcanvas.addGLEventListener(b);
      glcanvas.setSize(400, 400);
      //creating frame
      final JFrame frame = new JFrame (" Basic Frame");
      //adding canvas to frame
      frame.getContentPane().add(glcanvas);
      frame.setSize(frame.getContentPane().getPreferredSize());
      frame.setVisible(true);
   }
}

如果編譯並執行上述程式，將生成以下輸出。它顯示了當我們用GLCanvas類與AWT形成一個基本的框架：

使用畫布與Swing

使用Canvas與AWT提供了一個圖形化的框架與重量級的功能。對於具有輕量級的圖形框架，同時採用GLCanvas與Swing，可以將GLCanvas會在視窗JFrame直接使用，也可以將其新增到JPanel中。

下面的程式將生成使用GLCanvas與Swing視窗的基本框架：

import javax.media.opengl.GLAutoDrawable;
import javax.media.opengl.GLCapabilities;
import javax.media.opengl.GLEventListener;
import javax.media.opengl.GLProfile;
import javax.media.opengl.awt.GLCanvas;
import javax.swing.JFrame;

public class BasicFrame implements GLEventListener{
   @Override
   public void display(GLAutoDrawable arg0) {
      // method body
   }
   @Override
   public void dispose(GLAutoDrawable arg0) {
      //method body
   }
   @Override
   public void init(GLAutoDrawable arg0) {
      // method body
   }
   @Override
   public void reshape(GLAutoDrawable arg0, int arg1, int arg2, int arg3, int arg4) {
      // method body
   }
   public static void main(String[] args) {
      //getting the capabilities object of GL2 profile
      final GLProfile profile = GLProfile.get(GLProfile.GL2);
      GLCapabilities capabilities = new GLCapabilities(profile);
      // The canvas 
      final GLCanvas glcanvas = new GLCanvas(capabilities);
      BasicFrame b = new BasicFrame();
      glcanvas.addGLEventListener(b);
      glcanvas.setSize(400, 400);
      //creating frame
      final JFrame frame = new JFrame (" Basic Frame");
      //adding canvas to it
      frame.getContentPane().add(glcanvas);
      frame.setSize(frame.getContentPane().getPreferredSize());
      frame.setVisible(true);
   }//end of main
}//end of classimport

如果編譯並執行上述程式，將生成以下輸出。它顯示了當我們用GLCanvas與Swing視窗形成一個基本的框架。

GLJPanel 類

它是一個輕量級的Swing元件，它提供了OpenGL的渲染支援。它提供了與Swing的相容性。

GLJPanel類層次結構

class: GLJPanel

package: javax.media.opengl.awt

Contructors

 GJPanel()

建立一個用 OpenGL 功能的預設設定一個新的GLJPanel組成部分。

 (GLCapabilitiesImmutable)

建立一個具有指定一組OpenGL效能的新 GLJPanel 元件。

 GLJPanel(GLCapabilitiesImmutable userCapsRequest, 
 GLCapabilitiesChooser chooser) 

建立一個新的GLJPanel元件。

方法及描述
Void addGLEventListener(GLEventListener listener) 此方法將給定的偵聽器，以這種繪製佇列的末尾。
Void addGLEventListener(int indexGLEventListener listener) 這種方法繪製該佇列的特定索引處新增指定的偵聽器。

使用GLJPanel與Swing視窗

讓我們來看看生成使用GLJPanel與Swing視窗基本框架方案：

 
import javax.media.opengl.GLAutoDrawable;
import javax.media.opengl.GLCapabilities;
import javax.media.opengl.GLEventListener;
import javax.media.opengl.GLProfile;
import javax.media.opengl.awt.GLCanvas;
import javax.swing.JFrame;
public class BasicFrame implements GLEventListener{
   @Override
   public void display(GLAutoDrawable arg0) {
      // method body
   }
   @Override
   public void dispose(GLAutoDrawable arg0) {
      //method body
   }
   @Override
   public void init(GLAutoDrawable arg0) {
      // method body
   }
   @Override
   public void reshape(GLAutoDrawable arg0, int arg1, int arg2, int arg3,
      int arg4) {
      // method body
   }
   public static void main(String[] args) {
      //getting the capabilities object of GL2 profile
      final GLProfile profile = GLProfile.get(GLProfile.GL2);
      GLCapabilities capabilities = new GLCapabilities(profile);
      // The canvas 
      final GLCanvas glcanvas = new GLCanvas(capabilities);
      BasicFrame b = new BasicFrame();
      glcanvas.addGLEventListener(b);
      glcanvas.setSize(400, 400);
      //creating frame
      final JFrame frame = new JFrame (" Basic Frame");
      //adding canvas to it
      frame.getContentPane().add(glcanvas);
      frame.setSize(frame.getContentPane().getPreferredSize());
      frame.setVisible(true);
   }//end of main
}//end of classimport

如果編譯並執行上述程式，將生成以下輸出。這表明，當我們使用GLJPanel swing視窗形成一個基本框架：