write by 九天雁翎(JTianLing) -- blog.csdn.net/vagrxie
前段時(shí)間因?yàn)閯倱Q工作，很多東西都沒(méi)有步入正軌，因?yàn)楣ぷ髟颍瑢W(xué)習(xí)了很多其他的東西，比如irrlicht等，現(xiàn)在慢慢緩下來(lái)了，還是好好的將OpenGL學(xué)習(xí)完。呵呵，其實(shí)這個(gè)系列主要還是自己學(xué)習(xí)為主，但是選擇了一條比較累的寫(xiě)博方式，其實(shí)一邊學(xué)習(xí)一般完成NEHE教程的Win32代碼就可以了，但是選擇了跟隨《 OpenGL Programming Guide 》的方式，這樣會(huì)比NEHE學(xué)的更詳細(xì)一些，但是因?yàn)樽约盒枰~外打很多字，所以也累了很多。閑話少說(shuō)，繼續(xù)學(xué)習(xí)。
顯示列表
顯示列表可以提高性能，事實(shí)上就像把一對(duì)的函數(shù)存入OpenGL的緩存中，然后能很快的調(diào)用一樣，事實(shí)上，比普通的函數(shù)調(diào)用的優(yōu)點(diǎn)僅在于速度更快，但是卻無(wú)法更改。甚至包括參數(shù)都無(wú)法更改。。。。。。。相當(dāng)于用犧牲靈活性來(lái)?yè)Q取一定的性能。。。。。當(dāng)然，在對(duì)圖形程序的性能追求中，犧牲的又何止是靈活性啊。。。。。。可讀性，可維護(hù)性，擴(kuò)展性。。。。。都?jí)蚜覡奚^(guò)
效率對(duì)比
下面具體來(lái)看看例子，為了更加具體的表現(xiàn)顯示列表對(duì)性能的優(yōu)化，一兩個(gè)球的繪制是沒(méi)有辦法的，我決定繪制在屏幕上繪制100個(gè)球，源代碼利用原來(lái)文章中的2009-11-9/LightSimple，這樣還可以加大動(dòng)態(tài)光照的運(yùn)算，進(jìn)一步加大運(yùn)算量。利用普通函數(shù)完成這樣的工作，用已有的知識(shí)已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題了，代碼如下：
void
DrawAll
()
{
glPushMatrix
();
glTranslatef
(-0.9, 0.9, 0.0);
for
(
int
i
= 0;
i
< 10; ++
i
)
{
for
(
int
j
= 0;
j
< 10; ++
j
)
{
glutSolidSphere
(0.1, 30, 16);
// r = 1 / 20
glTranslatef
(0.2, 0.0, 0.0);
}
glTranslatef
(-2.0, -0.2, 0.0);
}
glPopMatrix
();
}
代碼的含義不解釋?xiě)?yīng)該也很清楚，先移到屏幕左上角，每繪制一個(gè)球移動(dòng)一個(gè)球的距離，繪制下一個(gè)，每10個(gè)球繪制后換一行，并且移動(dòng)到開(kāi)頭，繼續(xù)繪制。
然后放開(kāi)fps的限制，加入一段計(jì)算fps的代碼：
// called every frame
int
CalculateFPS
(
DWORD now
)
{
static int
frameCounted
= 0;
static int
startTime
=
GetTickCount
();
static int
fps
= 0;
++
frameCounted
;
int
elapsed
=
now
-
startTime
;
if
(
elapsed
>= 1500 )
{
fps
= ( 1000 *
frameCounted
) /
elapsed
;
startTime
=
now
;
frameCounted
= 0;
}
return
fps
;
}
為了這里特別寫(xiě)的，假如有什么問(wèn)題請(qǐng)指出來(lái)，含義也很簡(jiǎn)單，每1500毫秒（一秒半）算一下fps，為什么用1500毫秒，是感覺(jué)要是定在1000，好像誤差會(huì)大點(diǎn)，事實(shí)上，這里用的時(shí)間越久，誤差越小，但是計(jì)算的間隔長(zhǎng)了，不能及時(shí)的反應(yīng)變化。
對(duì)了，為了更好的展示效率，使用了離屏繪制，（雙緩沖）不明白的看看第一節(jié)。
效果及大概的運(yùn)行效率如下圖所示：
基本上在150~200幀左右。（因?yàn)樽テ恋乃查g會(huì)導(dǎo)致瞬間的fps下降）
我們?cè)倏纯达@示列表的版本：
利用一下幾句生成新的顯示列表：
giTorus
=
glGenLists
(2);
glNewList
(
giTorus
,
GL_COMPILE
);
glutSolidSphere
(0.1, 30, 16);
// r = 1 / 20
glEndList
();
glNewList
(
giTorus
+1,
GL_COMPILE
);
glPushMatrix
();
glTranslatef
(-0.9, 0.9, 0.0);
for
(
int
i
= 0;
i
< 10; ++
i
)
{
for
(
int
j
= 0;
j
< 10; ++
j
)
{
glCallList
(
giTorus
);
glTranslatef
(0.2, 0.0, 0.0);
}
glTranslatef
(-2.0, -0.2, 0.0);
}
glPopMatrix
();
glEndList
();
然后再調(diào)用：
glCallList(giTorus+1);
基本上就好了，與一般的OpenGL特性不同的是，顯示列表使用上非常簡(jiǎn)單，但是知道什么時(shí)候應(yīng)該使用，卻需要一定的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在《 OpenGL Programming Guide 》中，甚至有專門(mén)的一節(jié)《顯示列表的設(shè)計(jì)哲學(xué)》來(lái)闡述這個(gè)。
我們看看效果：
基本上在370~450之間（同樣因?yàn)樽テ恋乃查g會(huì)導(dǎo)致瞬間的fps下降）
從fps上來(lái)看，效率成倍的增加。這就是顯示列表的作用，僅僅這么一個(gè)小程序都無(wú)法掩蓋其強(qiáng)大。。。。。。
使用
顯示列表牽涉的API并不算太多，而且很好理解：
GLuint glGenLists( GLsizei range);
Parametersrange
Specifies the number of contiguous empty display lists
to be generated.
glGenLists返回一個(gè)由range指定長(zhǎng)度的顯示列表起始標(biāo)記，相當(dāng)于普通操作的分配內(nèi)存，返回的第一個(gè)內(nèi)存的指針，glGenLists返回的也是第一個(gè)顯示列表的標(biāo)志，但是是以整數(shù)值來(lái)表示的。
然后，再就是glNewList和glEndList函數(shù)對(duì)，指示了一個(gè)顯示列表的開(kāi)始及結(jié)束，具體指示的顯示列表由glNewList的第一個(gè)參數(shù)決定，就像定義一個(gè)函數(shù)的“{”和“}” 一樣。
再然后，就是glCallList用于調(diào)用顯示列表，就像調(diào)用函數(shù)一樣，用參數(shù)指定調(diào)用的是哪個(gè)顯示列表。
giTorus
=
glGenLists
(2);
glNewList
(
giTorus
,
GL_COMPILE
);
glutSolidSphere
(0.1, 30, 16);
// r = 1 / 20
glEndList
();
以上的4句已經(jīng)定義了一個(gè)完整的顯示列表了，分配，定義，都齊了。GL_COMPILE參數(shù)表示僅僅定義，但是不執(zhí)行。（就像真正的函數(shù)第一次定義時(shí)那樣）
glNewList
(
giTorus
+1,
GL_COMPILE
);
glPushMatrix
();
glTranslatef
(-0.9, 0.9, 0.0);
for
(
int
i
= 0;
i
< 10; ++
i
)
{
for
(
int
j
= 0;
j
< 10; ++
j
)
{
glCallList
(
giTorus
);
glTranslatef
(0.2, 0.0, 0.0);
}
glTranslatef
(-2.0, -0.2, 0.0);
}
glPopMatrix
();
glEndList
();
在上面這幾句，更加完整的展示了一個(gè)顯示列表的操作，不僅定義了一個(gè)完整的顯示列表，（就是上面那整個(gè)屏幕的球）而且在定義顯示列表的時(shí)候還用“glCallList(giTorus);”調(diào)用了剛才定義的顯示列表。這也展示了顯示列表的可嵌套性。
為節(jié)省篇幅僅貼出關(guān)鍵片段，完整源代碼見(jiàn)我博客源代碼的 2009-12-21/DisplayListTest目錄，獲取方式見(jiàn)文章最后關(guān)于獲取博客完整源代碼的說(shuō)明。
完整程序中一個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)了上述兩種方式，利用gbIsUseDisplayList全局變量控制，需要注意，自然，還有l(wèi)ightsimple中包含變換光照位置的代碼。
參考資料
1. 《 OpenGL Reference Manual 》，OpenGL參考手冊(cè)
2. 《OpenGL 編程指南》（《 OpenGL Programming Guide 》），Dave Shreiner，Mason Woo，Jackie Neider，Tom Davis 著，徐波譯，機(jī)械工業(yè)出版社
3. 《Nehe OpenGL Tutorials》，Nehe著，在 http://nehe.gamedev.net/ 上可以找到教程及相關(guān)的代碼下載，（有PDF版本教程下載）Nehe自己還做了一個(gè)面向?qū)ο蟮目蚣埽鳛檠菔境绦騺?lái)說(shuō)，這樣的框架非常合適。也有 中文版 ，各取所需吧。
完整源代碼獲取說(shuō)明
由于篇幅限制，本文一般僅貼出代碼的主要關(guān)心的部分，代碼帶工程（或者makefile）完整版（如果有的話）都能用Mercurial在Google Code中下載。文章以博文發(fā)表的日期分目錄存放，請(qǐng)直接使用Mercurial克隆下庫(kù)：
https://blog-sample-code.jtianling.googlecode.com/hg/
Mercurial使用方法見(jiàn)《 分布式的，新一代版本控制系統(tǒng)Mercurial的介紹及簡(jiǎn)要入門(mén) 》
要是僅僅想瀏覽全部代碼也可以直接到google code上去看，在下面的地址：
http://code.google.com/p/jtianling/source/browse?repo=blog-sample-code
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