【摘 要】OpenGL是一個(gè)性能卓越的開放圖形編程接口（API），適用于廣泛的計(jì)算機(jī)環(huán)境，具有使用簡便、高效率、穩(wěn)定可靠、性能高、可擴(kuò)展移植、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，是唯一真正開放、獨(dú)立于供應(yīng)商、跨平臺(tái)的圖形開發(fā)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，是圖形開發(fā)工作者必須掌握的開發(fā)工具。OpenGL具有模型繪制、模型觀察、顏色模式、光照材質(zhì)、圖像效果增強(qiáng)、位圖和圖象處理、紋理映射、雙緩存動(dòng)畫、交互等功能。OpenGL主要由OpenGL核心庫（GL）、OpenGL實(shí)用程序庫（GLU）、OpenGL編程輔助庫（AUX）、OpenGL實(shí)用程序工具包（GLUT）、Windows專用庫（WGL）等函數(shù)庫組成。OpenGL圖形函數(shù)定義為獨(dú)立于任何程序設(shè)計(jì)語言的一組規(guī)范，在各種編程語言中，如C、C++、FORTRAN、Ada和Java等，都可以調(diào)用OpenGL的庫函數(shù)。

【關(guān)鍵詞】OpenGL實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 計(jì)算機(jī)圖形學(xué) 探究

一、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)中的問題及其原因分析

（一）學(xué)習(xí)難度較大。由于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)涉及的知識(shí)面非常廣，其中不僅有計(jì)算機(jī)知識(shí)，還有數(shù)學(xué)等其他學(xué)科的知識(shí)，因此，它的知識(shí)基礎(chǔ)要求較高，同學(xué)們學(xué)習(xí)起來難度較大也是情理之中的事情。事實(shí)上，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是一門新興學(xué)科，它是建立在圖論、現(xiàn)代數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)之上的，學(xué)科交叉繁雜，其理論性很強(qiáng)，同時(shí)實(shí)踐性又不弱，這就讓大家體會(huì)到了該門課程的綜合性特征和難易掌握的感覺，從而讓他們?cè)诰薮蟮膶W(xué)習(xí)難度面前望而卻步；

（二）學(xué)習(xí)理念較為滯后。當(dāng)前的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)觀念仍然沿用的是傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀念，重視單方面的知識(shí)，片面強(qiáng)調(diào)對(duì)于相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。這樣的觀念會(huì)使大家把計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課堂變成滿堂灌，大家都是一種被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，互動(dòng)性不高，學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性大打折扣了。此外，傳統(tǒng)的觀念中不太重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，更不會(huì)重視實(shí)踐能力的培養(yǎng)，大大阻礙了大家的創(chuàng)新精神培養(yǎng)與創(chuàng)新能力的提高；

（三）實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不夠科學(xué)與系統(tǒng)。當(dāng)前，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)過程中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，很多高校一直采用C 或 VC++來實(shí)現(xiàn)編程，同時(shí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的工具與內(nèi)容又較為陳舊，考核方式也頗為單調(diào)，學(xué)時(shí)又不太多，使得大家對(duì)于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)習(xí)興趣大大降低，而且學(xué)習(xí)起來的真實(shí)難度又是較大的，尤其是繪制模型的實(shí)現(xiàn)，使得大家的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ粡?qiáng)。

二、OpenGL圖形系統(tǒng)及其在圖形學(xué)上的應(yīng)用

所謂OpenGL圖形系統(tǒng)，指的就是一個(gè)豐富的三維圖形函數(shù)庫，是圖形系統(tǒng)中的一個(gè)軟件接口，允許程序開發(fā)者創(chuàng)建一個(gè)交互性的程序，從而能夠產(chǎn)生三維移動(dòng)的物體的彩色圖像。它除了具有基本的OpenGL 函數(shù)以外，還能夠支持OpenGL 實(shí)用庫、OpenGL 輔助庫、Windows專用庫函數(shù)、Win32 API 函數(shù)等其他四類函數(shù)。它還可以有雙緩存的功能，主要應(yīng)用于制作動(dòng)畫。我們可以使用OpenGL圖形系統(tǒng)來對(duì)計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的控制，從而產(chǎn)生較為逼真的圖形或者虛擬出實(shí)際生活中沒有的圖像。一般來說，OpenGL圖形系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣泛，具體應(yīng)用到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的話，就是說我們可以利用OpenGL 函數(shù)來順利實(shí)現(xiàn)圖形算法的演示。這種方法可以提高許多圖形函數(shù)，讓它們能夠通過單獨(dú)調(diào)用或者組合某些函數(shù)來實(shí)現(xiàn)基本的圖像操作，還可以對(duì)光線進(jìn)行調(diào)整。目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在的OpenGL圖形庫中增加了不少新組件，已經(jīng)可以產(chǎn)生形象化的三維效果。當(dāng)前常用的圖形設(shè)計(jì)方法有：圖形生成算法、幾何變換、投影變換等。此外，OpenGL圖形系統(tǒng)函數(shù)庫還可以進(jìn)行紋理設(shè)置、特殊光照處理以及實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果等其他方面的強(qiáng)大功能。

三、基于OpenGL實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的學(xué)習(xí)探討

一般來說，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)具有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，比如說信息顯示、設(shè)計(jì)、仿真與動(dòng)畫以及用戶界面等方面。如果我們應(yīng)用OpenGL圖形系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將對(duì)傳統(tǒng)的應(yīng)用思想產(chǎn)生一定的沖擊和影響。我們應(yīng)該采用一種新型的圖形學(xué)理論來指導(dǎo)我們的實(shí)驗(yàn)課，以增加圖形的逼真程度和提高圖形學(xué)課件的制作質(zhì)量。在此，基于OpenGL圖形系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來將不同的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行課件制作，增加大家上機(jī)進(jìn)行實(shí)踐的興趣和主動(dòng)性，提高互動(dòng)參與性，提高學(xué)習(xí)效果。但是，當(dāng)前我國高校計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀不容樂觀，還存在著不少急需解決的問題。因此，我們應(yīng)該盡快采用OpenGL實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來加強(qiáng)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)。我們知道，OpenGL圖形系統(tǒng)是一個(gè)非常專業(yè)的圖形程序接口，它具有非常強(qiáng)大的圖形數(shù)據(jù)庫，提供了基本庫、實(shí)用庫和輔助庫三個(gè)方面的函數(shù)庫，可以開發(fā)二維和三維圖形程序所需要的多個(gè)方面。我們?nèi)绻谟?jì)算機(jī)圖形學(xué)的學(xué)習(xí)中很好的應(yīng)用OpenGL圖形系統(tǒng)，就可以把它作為基礎(chǔ)開發(fā)的應(yīng)用程序，獨(dú)立于窗口系統(tǒng)和操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)之間的移植工作。

四、結(jié)語

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)有理論性與實(shí)踐性緊密結(jié)合的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)難度較大。為幫助計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的學(xué)習(xí)，可以采用控制臺(tái)應(yīng)用程序+OpenGL和MFC可執(zhí)行程序+OpenGL兩種圖形編程的學(xué)習(xí)模式，作為一門新興的學(xué)科，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在信息化時(shí)代顯得日益重要。我們要針對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)現(xiàn)狀和問題，開展基于OpenGL實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)模式，搞好基本功練習(xí)，合理安排一體化學(xué)習(xí)任務(wù)，把握理論知識(shí)和技能教學(xué)的穿插時(shí)機(jī)，認(rèn)真設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，從而提高大家的學(xué)習(xí)積極性，并采用綜合性的評(píng)價(jià)體系來進(jìn)行及時(shí)總結(jié)評(píng)價(jià)，激發(fā)同學(xué)們積極向上的學(xué)習(xí)熱情等，使得兼具理論性和實(shí)踐性的計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，即計(jì)算機(jī)圖形學(xué)課程的學(xué)習(xí)效果進(jìn)一步得到提高，從而為畢業(yè)后順利走向社會(huì)打下踏實(shí)的基礎(chǔ)以服務(wù)于國家和人民。

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作者簡介：

楊堅(jiān)，男，侗族，1991年8月—，貴州岑鞏人，本科，研究方向是計(jì)算機(jī)專業(yè)。