有關顯示清單

OpenGL顯示清單（Display List）是由一組預先存儲起來的留待以後調用的OpenGL函數語句組成的，當調用這張顯示清單時就依次執行表中所列出的函數語句。前面内容所舉出的例子都是瞬時給出函數指令，則OpenGL瞬時執行相應的指令，這種繪圖方式叫做立即或瞬時方式（immediate mode）。本章将詳細地講述顯示清單的基本概論、建立、執行、管理以及多級顯示清單的應用等内容。

16.1、顯示清單概論

　　16.1.1 顯示清單的優勢

　　OpenGL顯示清單的設計能優化程式運作性能，尤其是網絡性能。它被設計成指令高速緩存，而不是動态資料庫緩存。也就是說，一旦建立了顯示清單，就不能修改它。因為若顯示清單可以被修改，則顯示清單的搜尋、記憶體管理的執行等開銷會降低性能。

　　采用顯示清單方式繪圖一般要比瞬時方式快，尤其是顯示清單方式可以大量地提高網絡性能，即當通過網絡發出繪圖指令時，由于顯示清單駐留在伺服器中，因而使網絡的負擔減輕到最小。另外，在單使用者的機器上，顯示清單同樣可以提高效率。因為一旦顯示清單被處理成适合于圖形硬體的格式，則不同的OpenGL實作對指令的優化程度也不同。例如旋轉矩陣函數glRotate*()，若将它置于顯示清單中，則可大大提高性能。因為旋轉矩陣的計算并不簡單，包含有平方、三角函數等複雜運算，而在顯示清單中，它隻被存儲為最終的旋轉矩陣，于是執行起來如同硬體執行函數glMultMatrix()一樣快。一般來說，顯示清單能将許多相鄰的矩陣變換結合成單個的矩陣乘法，進而加快速度。

　　16.1.2 顯示清單的适用場合

　　并不是隻要調用顯示清單就能優化程式性能。因為調用顯示清單本身時程式也有一些開銷，若一個顯示清單太小，這個開銷将超過顯示清單的優越性。下面給出顯示清單能最大優化的場合：

　

• 矩陣操作

  大部分矩陣操作需要OpenGL計算逆矩陣，矩陣及其逆矩陣都可以儲存在顯示清單中。

  　

• 光栅位圖和圖像

  程式定義的光栅資料不一定是适合硬體處理的理想格式。當編譯組織一個顯示清單時，OpenGL可能把資料轉換成硬體能夠接受的資料，這可以有效地提高畫位圖的速度。

  　

• 光、材質和光照模型

  當用一個比較複雜的光照環境繪制場景時，可以為場景中的每個物體改變材質。但是材質計算較多，是以設定材質可能比較慢。若把材質定義放在顯示清單中，則每次改換材質時就不必重新計算了。因為計算結果存儲在表中，是以能更快地繪制光照場景。

  　

• 紋理

  因為硬體的紋理格式可能與OpenGL格式不一緻，若把紋理定義放在顯示清單中，則在編譯顯示清單時就能對格式進行轉換，而不是在執行中進行，這樣就能大大提高效率。

  　

• 多邊形的圖案填充模式

  即可将定義的圖案放在顯示清單中。

16.2、建立和執行顯示清單

　　16.2.1 建立顯示清單

　　OpenGL提供類似于繪制圖元的結構即glBegin()與glEnd()的形式建立顯示清單，其相應的函數為：

　

void glNewList(GLuint list,GLenum mode);
           

　　說明一個顯示清單的開始，其後的OpenGL函數存入顯示清單中，直至調用結束表的函數（見下面）。參數list是一個正整數，它标志唯一的顯示清單。參數mode的可能值有GL_COMPILE和GL_COMPILE_AND_EXECUTE。若要使後面的函數語句隻存入而不執行，則用GL_COMPILE；若要使後面的函數語句存入表中且按瞬時方式執行一次，則用GL_COMPILE_AND_EXECUTE。

　

void glEndList(void);
           

　　标志顯示清單的結束。

　　注意：并不是所有的OpenGL函數都可以在顯示清單中存儲且通過顯示清單執行。一般來說，用于傳遞參數或傳回數值的函數語句不能存入顯示清單，因為這張表有可能在參數的作用域之外被調用；如果在定義顯示清單時調用了這樣的函數，則它們将按瞬時方式執行并且不儲存在顯示清單中，有時在調用執行顯示清單函數時會産生錯誤。以下列出的是不能存入顯示清單的OpenGL函數：

　

 
glDeleteLists()  glIsEnable()
glFeedbackBuffer()  glIsList()
glFinish()  glPixelStore()
glGenLists()  glRenderMode()
glGet*()  glSelectBuffer()
           

　　16.2.2 執行顯示清單

　　在建立顯示清單以後就可以調用執行顯示清單的函數來執行它，并且允許在程式中多次執行同一顯示清單，同時也可以與其它函數的瞬時方式混合使用。顯示清單執行的函數形式如下：

　

void glCallList(GLuint list);
           

　　執行顯示清單。參數list指定被執行的顯示清單。顯示清單中的函數語句按它們被存放的順序依次執行；若list沒有定義，則不會産生任何事情。下面舉出一個應用顯示清單的簡單例子：

　　例16-1 顯示清單例程（displist.c）

　

#include "glos.h"
#include <GL/gl.h>
#include <GL/glu.h>
#include <GL/glaux.h>
 
void myinit(void);
void drawLine(void);
void CALLBACK display(void);
void CALLBACK myReshape(GLsizei w, GLsizei h);
 
GLuint listName = 1;
 
void myinit (void)
{
  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);
}
 
void drawLine (void)
{
  glColor3f(1.0,1.0,0.0);
  glBegin (GL_LINES);
  glVertex2f (0.0, 0.5);
  glVertex2f (5.0, 0.5);
  glEnd ();
}
 
void CALLBACK display(void)
{
  GLuint i;
  glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT);
  glColor3f (0.0, 1.0, 0.0);
  glPushMatrix();
  for (i = 0; i <5; i++)
    glCallList (listName);
  drawLine ();
  glPopMatrix();
  glFlush ();
}
 
void CALLBACK myReshape(GLsizei w, GLsizei h)
{
  glViewport(0, 0, w, h);
  glMatrixMode(GL_PROJECTION);
  glLoadIdentity();
  if (w <= h)
    gluOrtho2D (0.0, 2.0, -0.5 * (GLfloat) h/(GLfloat) w, 1.5 * (GLfloat) h/(GLfloat) w);
  else
    gluOrtho2D (0.0, 2.0 * (GLfloat) w/(GLfloat) h, -0.5, 1.5); glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
  glLoadIdentity();
}
 
void main(void)
{
  auxInitDisplayMode (AUX_SINGLE | AUX_RGBA);
  auxInitPosition (10, 200, 400, 50);
  auxInitWindow ("Display List");
  myinit ();
  auxReshapeFunc (myReshape);
  auxMainLoop(display);
}
           

　　以上程式運作結果是顯示五個顯示清單中定義的紅色三角形，然後再繪制一條非表中的黃色線段。