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OpenGL显示列表

显示列表概述

OpenGL显示列表是一种通过预先存储并缓存OpenGL函数调用命令的方式绘制图形的技术。与立即模式相比，显示列表能够显著提升绘图性能，尤其是在复杂场景下。

显示列表的优势

显示列表的核心优势在于其高效的命令缓存机制：

• 性能优化：显示列表能够将相邻的矩阵变换合并为单个矩阵运算，从而加快执行速度。
• 网络性能：显示列表驻留在服务器端，减轻了通过网络传输绘图命令的负担。

适合显示列表的场景包括：

• 矩阵运算：如旋转、缩放和投影矩阵的复杂计算。
• 光栅数据处理：优化光栅数据格式以适应硬件。
• 材质和光照模型：减少每次材质计算的开销。
• 纹理处理：统一纹理格式，避免在执行时进行格式转换。
• 多边形填充模式：预先定义图案，提升填充效率。

创建和执行显示列表

创建显示列表

OpenGL 提供 glNewList() 和 glEndList() 函数来创建显示列表：

• void glNewList(GLuint list, GLenum mode);：开始创建一个新显示列表，mode 参数可选 GL_COMPILE（仅存储）或 GL_COMPILE_AND_EXECUTE（存储并立即执行）。
• void glEndList();：标记显示列表的结束。

注意：某些函数如 glDeleteLists()、glFeedbackBuffer() 等不能直接存入显示列表。

执行显示列表

调用显示列表的函数：

• void glCallList(GLuint list);：执行已创建的显示列表。

例子：以下代码创建并执行一个包含三角形绘制的显示列表，并在主循环中重复调用。

void myinit() {
    glNewList(listName, GL_COMPILE);
    glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    glVertex2f(0.0, 0.0);
    glVertex2f(1.0, 0.0);
    glVertex2f(0.0, 1.0);
    glEnd();
    glTranslatef(1.5, 0.0, 0.0);
    glEndList();
    glShadeModel(GL_FLAT);
}

管理显示列表

索引管理

• GLuint glGenList(GLsizei range);：分配 range 个新的显示列表索引。
• GLboolean glIsList(GLuint list);：检查显示列表索引是否已被占用。
• void glDeleteLists(GLuint list, GLsizei range);：删除指定范围内的显示列表。

显示列表的嵌套

显示列表支持多级嵌套，允许在一个显示列表中调用另一个显示列表。这种机制特别适合复杂的物体构建：

glNewList(1, GL_COMPILE);
glVertex3fv(v1);
glEndList();
glNewList(2, GL_COMPILE);
glVertex3fv(v2);
glEndList();
glNewList(3, GL_COMPILE);
glVertex3fv(v3);
glEndList();
glNewList(4, GL_COMPILE);
glBegin(GL_POLYGON);
glCallList(1);
glCallList(2);
glCallList(3);
glEnd();
glEndList();

通过这种方式，顶点数据可以被单独管理，而整个三角形可以通过调用显示列表4来绘制。

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