1猜极，目的
本文只是為了初步了解一下Python的OpenGL使用方法（整合前輩的技術(shù)Blog）缨叫，至于繪圖方面的博大精深，我們尚不知一二剪勿，有待于作者以后深入學(xué)習(xí)和實(shí)踐贸诚，不在本文的講述范圍。不過(guò)厕吉，計(jì)算機(jī)繪圖方面的技術(shù)深度和商業(yè)使用酱固，是值得深入學(xué)習(xí)研究的。但是头朱，是否是Python所長(zhǎng)运悲，就看以后的技術(shù)演化了。
2项钮，安裝
- 執(zhí)行Linux命令安裝
pip install PyOpenGL PyOpenGL_accelerate
- Windows下班眯，Pycharm安裝
** PyOpenGL
** PyOpenGL_accelerate
3，初級(jí)Demo
下面的代碼烁巫，可以直接執(zhí)行署隘，詳細(xì)的函數(shù)介紹，請(qǐng)查看：
用PyOpenGL叩開(kāi)3D的心扉——OpenGL全解析（3）
http://eyehere.net/2011/learn-opengl-3d-by-pyopengl-3/
先上圖：
再看代碼：
from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GLU import *
from OpenGL.GLUT import *
def drawFunc():
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)
# glRotatef(1, 0, 1, 0)
glutWireTeapot(0.5)
glFlush()
glutInit()
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGBA)
glutInitWindowSize(400, 400)
glutCreateWindow("First")
glutDisplayFunc(drawFunc)
# glutIdleFunc(drawFunc)
glutMainLoop()
最后程拭，代碼介紹：
初始化窗口
11~17行基本也是固定的定踱，
glutInit()是用glut來(lái)初始化OpenGL的，所有的問(wèn)題都交給這個(gè)函數(shù)吧恃鞋，基本不用管崖媚，雖說(shuō)可以接受參數(shù)的，基本無(wú)用恤浪。
glutInitDisplayMode(MODE)非常重要畅哑，這里告訴系統(tǒng)我們需要一個(gè)怎樣顯示模式。至于其參數(shù)GLUT_RGBA就是使用(red,
green, blue)的顏色系統(tǒng)水由。有沒(méi)有寫(xiě)錯(cuò)荠呐？這里有個(gè)A啊，不應(yīng)該是(red, green, blue,
alpha)么砂客？大概是歷史原因泥张，GLUT_RGBA和GLUT_RGB是其實(shí)是等價(jià)的（坑爹啊）鞠值，要想實(shí)現(xiàn)Alpha還得用其他的參數(shù)媚创。而GLUT_SINGLE意味著所有的繪圖操作都直接在顯示的窗口執(zhí)行，相對(duì)的彤恶，我們還有一個(gè)雙緩沖的窗口钞钙，對(duì)于動(dòng)畫(huà)來(lái)說(shuō)非常合適鳄橘。看看用Python和Pygame寫(xiě)游戲-從入門(mén)到精通（3）有些說(shuō)明芒炼。glutInitWindowSize(400,
400)這個(gè)函數(shù)很容易理解瘫怜，設(shè)置出現(xiàn)的窗口的大小。實(shí)際上還有個(gè)glutInitWindowPosition()也很常用本刽，用來(lái)設(shè)置窗口出現(xiàn)的位置鲸湃。glutCreateWindow(“First”)，一旦調(diào)用了盅安，就出現(xiàn)一個(gè)窗口了唤锉，參數(shù)就是窗口的標(biāo)題。
glutDisplayFunc(func)是glut非常討人喜歡的一個(gè)功能别瞭，它注冊(cè)了一個(gè)函數(shù)株憾，用來(lái)繪制OpenGL窗口，這個(gè)函數(shù)里就寫(xiě)著很多OpenGL的繪圖操作等命令嗤瞎，也就是我們主要要學(xué)習(xí)的東西。
glutMainLoop()贝奇，主循環(huán)虹菲，一旦調(diào)用了，我們的OpenGL就一直運(yùn)行下去了毕源。和很多程序中的主循環(huán)一樣陕习，不停的運(yùn)行霎褐，畫(huà)出即時(shí)的圖像，處理輸入等该镣。
繪圖
看看drawFunc里的幾句話冻璃，這里是實(shí)際繪圖的函數(shù)损合。
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)是把先前的畫(huà)面給清除，這基本是定律跋炕，每次重繪之前都要把原來(lái)的畫(huà)面擦除土居，否則疊加起來(lái)什么都看不出了嬉探。glClear一看就知道是OpenGL原生的命令，而參數(shù)就是指明要清除的buffer棉圈。大家一定會(huì)有疑問(wèn)，我們清除胎围，不就是清除屏幕上的畫(huà)面么德召，為什么還要指定？OpenGL的博大精深這里就體現(xiàn)出來(lái)了福荸，buffer不僅僅有我們看到的那個(gè)GL_COLOR_BUFFER_BIT肴掷，OpenGL中還有其他的buffer類(lèi)型，我們會(huì)在后面的章節(jié)講到台夺。
glutWireTeapot(0.5)是glut提供的繪制猶他茶壺的工具函數(shù)痴脾，茶壺還是相當(dāng)復(fù)雜的一個(gè)幾何體，用這個(gè)函數(shù)一下子就畫(huà)出來(lái)了滚朵，不過(guò)基本也就演示用用薯定。這里是用的線模型，因?yàn)闆](méi)有說(shuō)光照和材質(zhì)话侄，如果glutSolidTeapot()畫(huà)出來(lái)就成紙片兒了。
glFlush()似乎不用多說(shuō)年堆，畫(huà)了那么多，自然要刷新一下顯示芽狗。不過(guò)痒蓬，這里的刷新不僅僅是屏幕上的更新滴劲，實(shí)際上顾复，它是處理OpenGL的渲染流水線，讓所有排隊(duì)中的命令得到執(zhí)行萧芙。OpenGL的渲染流水線是一個(gè)很重要的概念假丧，不過(guò)這里暫時(shí)還不打算多說(shuō)明，否則對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)渔期，未免有些麻煩了渴邦。但是這并不意味著可以無(wú)視這些基礎(chǔ)，知道怎么做只能讓你優(yōu)秀，知道為什么這么做才能讓你卓越宅静。
小驚喜
現(xiàn)在你可以把注釋的兩個(gè)語(yǔ)句打開(kāi)了姨夹，執(zhí)行以下看到什么？旋轉(zhuǎn)的茶壺磷账！不得不說(shuō)帥多了~
glutIdleFunc(Func)又是一個(gè)激動(dòng)人心的函數(shù)，可以讓OpenGL在閑暇之余吼鱼，調(diào)用一下注冊(cè)的函數(shù)绰咽，這是是產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)的絕好方法。
glRotatef(1, 0, 1,
0)是一個(gè)我們以后會(huì)詳細(xì)講的函數(shù)琐谤，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)四個(gè)參數(shù)第一個(gè)是角度玩敏，后三個(gè)是一個(gè)向量质礼，意義就是繞著這個(gè)向量旋轉(zhuǎn)眶蕉，這里是繞著Y軸旋轉(zhuǎn)1°陈哑。這一度一度的累加，最后使得茶壺圍繞Y軸不停的旋轉(zhuǎn)刽宪。從這里我們也能看出來(lái)界酒，我們指定了一個(gè)旋轉(zhuǎn)的角度后，重新繪制并不會(huì)復(fù)位庇谆，而是在上一次旋轉(zhuǎn)的結(jié)果上繼續(xù)旋轉(zhuǎn)凭疮。這是一個(gè)非常重要的概念，OpenGL是一個(gè)狀態(tài)機(jī)执解，一旦你指定了某種狀態(tài)衰腌，知道再指定位置，它會(huì)保持那種狀態(tài)右蕊。不僅僅是旋轉(zhuǎn)饶囚，包括以后的光照貼圖等等，都遵循這樣的規(guī)律坯约。好了闹丐，我們有了第一個(gè)PyOpenGL程序了，雖然離我們?cè)敿?xì)中的五光十色的立體世界還有些差距，不過(guò)畢竟畫(huà)了點(diǎn)東西出來(lái)了（要知道梨与，猶他茶壺在3D技術(shù)發(fā)展之初文狱，是里程碑一般的作品）。慢慢的呻粹，我們會(huì)充實(shí)自己的知識(shí)苏研，繪制出更靚麗的畫(huà)面筹燕。
4衅鹿，入門(mén)Demo
下面的代碼可以直接執(zhí)行，詳細(xì)的代碼請(qǐng)查看：
用PyOpenGL叩開(kāi)3D的心扉——OpenGL全解析（5）
http://eyehere.net/2013/learn-opengl-3d-by-pyopengl-5/
先上圖：
再看代碼：
from OpenGL.GL import *
from OpenGL.GLU import *
from OpenGL.GLUT import *
from numpy import *
import sys
global W, H, R
(W, H, R) = (500, 500, 10.0)
def init():
glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0)
def drawfunc():
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)
glColor3f(0.0, 0.0, 0.0)
glBegin(GL_POINTS)
for x in arange(-R, R, 0.04):
print '%.1f%%r' % ((R + x) / (R + R) * 100),
for y in arange(-R, R, 0.04):
r = cos(x) + sin(y)
glColor3f(cos(y * r), cos(x * y * r), sin(x * r))
glVertex2f(x, y)
print '100%!!'
glEnd()
glFlush()
def reshape(w, h):
if h <= 0: h = 1;
glViewport(0, 0, w, h)
glMatrixMode(GL_PROJECTION)
glLoadIdentity()
if w <= h:
gluOrtho2D(-R, R, -R * h / w, R * h / w)
else:
gluOrtho2D(-R * w / h, R * w / h, -R, R)
glMatrixMode(GL_MODELVIEW)
glLoadIdentity()
def keyboard(key, x, y):
if key == chr(27) or key == "q": # Esc is 27
sys.exit()
def main():
glutInit(sys.argv)
glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGB)
glutInitWindowPosition(20, 20)
glutInitWindowSize(W, H)
glutCreateWindow("Artist Drawer")
glutReshapeFunc(reshape)
glutDisplayFunc(drawfunc)
glutKeyboardFunc(keyboard)
init()
glutMainLoop()
main()
最后，代碼介紹：
glViewport：指定了視口程序顯示的范圍忍捡，也就是OpenGL繪制的范圍切黔，這里使用(0, 0, w,
h)便是說(shuō)明整個(gè)窗口具篇，一般情況下總是如此驱显，但是我們也是可以指定小于這個(gè)范圍的ViewPort的。事實(shí)上我隱瞞了很多細(xì)節(jié)埃疫，這個(gè)函數(shù)必須和下面要講的gluOrtho2D函數(shù)一起用才能出現(xiàn)正確的結(jié)果。
gluOrtho2D：這個(gè)函數(shù)派生于OpenGL的glOrtho翠桦，它創(chuàng)建了一個(gè)正交的視景體（View
Volume），我們所看到的物體丛晌，都處在這個(gè)體中斗幼，四個(gè)參數(shù)分別代表了(left, right, bottom,
top)，也就是豎直的左右邊界和水平的下上邊界谋逻；而近遠(yuǎn)則是默認(rèn)的（-1桐经，
1），glOrtho有六個(gè)參數(shù)可以設(shè)定荧恍。這個(gè)體越大屯吊，我們看到的東西就越小骗爆；反之看到的東西就越大蔽介。我知道這樣很難理解，打個(gè)比方就是一個(gè)六邊形的魚(yú)缸犀呼，這個(gè)函數(shù)定出了一個(gè)魚(yú)缸的大小薇组，我們所看的東西呢，都在這個(gè)魚(yú)缸里面宋光。
上面說(shuō)glViewport要和gluOrtho2D一起用才能正確顯示是個(gè)什么意思呢炭菌？gluOrtho2D只管創(chuàng)建一個(gè)視體，而glViewport只管繪圖的范圍赘艳，如果視體是個(gè)正方體，而窗口是個(gè)長(zhǎng)方體阔馋，直接繪制的結(jié)果會(huì)是什么呢娇掏？很明顯，整個(gè)視體里的東西都被拉長(zhǎng)了下梢，而一般我們viewport都是指明了窗口大小塞蹭，自然只能修改視體來(lái)適應(yīng)各種不同的比例了。
修改代碼岗屏，拉伸窗口漱办，查看最終的結(jié)果會(huì)是怎樣的。glMatrixMode：這個(gè)函數(shù)非常難以理解暇屋，但是又極其重要洞辣！這關(guān)系到了OpenGL中的“矩陣”的概念。矩陣……你是說(shuō)黑客帝國(guó)么定鸟？好像很有趣誒~~
嗯嗯沒(méi)錯(cuò)著瓶，矩陣是個(gè)偉大的東西，通過(guò)它，3D世界的所有維度都蜷曲到內(nèi)存中的一維數(shù)據(jù)里去了华糖。這是一個(gè)有點(diǎn)兒抽象的概念但其實(shí)也沒(méi)什么特別的瘟裸，OpenGL里有如下幾種矩陣：GL_MODELVIEW：模型觀察矩陣，表示物體的位置變化和觀察點(diǎn)的改變兼搏；
GL_PROJECTION：投影矩陣，描述如何將一個(gè)物體投影到平面上裳朋； GL_TEXTURE：紋理矩陣吓著，描述紋理坐標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化 …
我不想搬出一堆數(shù)字和大括號(hào)來(lái)說(shuō)明矩陣的基本運(yùn)算和應(yīng)用（好吧其實(shí)真實(shí)原因是我也不會(huì)：），也不會(huì)告訴你最后的ModelView矩陣是View矩陣與Model矩陣的乘積暖眼，更不會(huì)告訴你有g(shù)lRotate和glTranslate之流的函數(shù)來(lái)改變矩陣纺裁！暫時(shí)這么理解就好了欺缘，矩陣就是我們走路的方向，我們現(xiàn)在朝南走笼才，看到的南邊的風(fēng)景络凿，然后說(shuō)“向右拐”，現(xiàn)在看到西邊的風(fēng)景了摔踱，再說(shuō)“向后轉(zhuǎn)”怨愤，現(xiàn)在看到東邊的風(fēng)景了。就是通過(guò)這樣可以累積的變換篮愉，我們把我們最初的一些數(shù)據(jù)變成了更復(fù)雜的東西表達(dá)了出來(lái)差导，轉(zhuǎn)了幾圈后也許有點(diǎn)糊涂了，用glLoadIdentity將當(dāng)前指定的矩陣還原為最初的狀態(tài)颠蕴。
5，參考頁(yè)面
PyOpenGL安裝
http://pyopengl.sourceforge.net/
用PyOpenGL叩開(kāi)3D的心扉——OpenGL全解析（3）
http://eyehere.net/2011/learn-opengl-3d-by-pyopengl-3/
用PyOpenGL叩開(kāi)3D的心扉——OpenGL全解析（5）
http://eyehere.net/2013/learn-opengl-3d-by-pyopengl-5/
