來源：賽迪博客
http://java.ccidnet.com/art/297/20060320/483789_1.html在這篇文章里，摘錄了《學習Java對于OpenGl的綁定》。作者吉恩戴維斯解釋了如何開始用Java對于OpenGl的綁定開發(fā)圖形增強的程序
這些年來，為了創(chuàng)建一個圖形增強的程序，從而出售給使用各種不同操作系統(tǒng)的用戶，程序員有一個選擇——OpenGL。GL代表圖形庫（graphics library）。OpenGL是SGI（美國圖形工作站生產(chǎn)廠商）的注冊商標。OpenGL顯示了它是一個跨平臺的C語言編程API。但是事實上，在編程接口上，它是一個與硬件無關(guān)的規(guī)范。
OpenGL是用來制圖的，速度非常快。大多數(shù)場合下，它是硬件加速的。看起來好像OpenGL可以實現(xiàn)一切你想要完成的圖形界面。
不幸的是，OpenGL是為C語言而寫的。不得不承認，C語言不是用來編寫復雜應用程序的流行語言。關(guān)于OpenGL一個最大的缺點就是：如果你不創(chuàng)建一個窗口（用來把你的圖形放入其中），你就什么都做不了。但是OpenGL沒有提供給你創(chuàng)建窗口的方法。這使得OpenGL對于初學者來說顯得比較難。
幸運地是，出現(xiàn)了GLUT (OpenGL Utility Toolkit)（OpenGL工具包）。它被用來輕松應對窗口、按鈕以及用戶事件。盡管如此，對于想要使用面向?qū)ο蟮木幊痰某绦騿T來說，學習用C或者C++來編寫OpenGL程序仍然是一件痛苦的事。
然后出現(xiàn)了JOGL
Java也許是最流行的真正的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。有許多用Java去結(jié)合OpenGL的嘗試，但是第一個被大家認可并注意的是Java對于OpenGl的綁定（Java Bindings for OpenGL）, 或者稱為JOGL。理由是它得到Sun（Java的創(chuàng)建者）和SGI（OpenGL的創(chuàng)建者）的支持。
如今，Sun的游戲開發(fā)小組正在開發(fā)JOGL。它是以肯·拉塞爾和克里斯·克蘭開發(fā)的Jungle開始的。拉塞爾是Sun的員工，研發(fā)“HotSpot虛擬機”，擁有多年的三維經(jīng)驗。克蘭則研發(fā)“荒謬的游戲”，對三維圖形學也相當有經(jīng)驗。
我個人對他們以及所有其它工作在JOGL上的人表示感謝。曾經(jīng)有許多想通過友好的Java API來使用OpenGL的嘗試——其中包括Java 3D, OpenGL for Java Technology (gl4java)（用于Java技術(shù)的OpenGL），Lightweight Java Game Library (LWJGL)（輕量級的Java游戲庫）。JOGL是第一個使我感到滿意的。
JOGL是Sun支持的對于OpenGl的Java類綁定。哇！這句話說得太妙了。
OpenGL被用來展示三維模型。它強大、快速，而且可能是自Swing出現(xiàn)以來最棒的一樣東西。通過JOGL來使用OpenGL，你可以制作出很酷的游戲或是模型位置什么的，而在這之前創(chuàng)建它們需要非常昂貴的成本。有人寫了很厚很厚的書來描述OpenGL，當你熟悉了它們以后這些書會很有用，但現(xiàn)在不行。你必須學習展現(xiàn)在你面前的OpenGL是如何使用Java API的。同樣你還得看一下關(guān)于net.java.games.jogl.*的基礎(chǔ)介紹，可能還得補習一下數(shù)學知識。
獲取JOGL？
如果你想使用JOGL，你需要得到jogl.jar以及附帶的本機代碼。我希望有一天它可以成為Java的標準安裝，但現(xiàn)在它只是一個夢想。
第一步是要找到你的操作系統(tǒng)所對應的包，并進行解壓縮。我是在http://www.javaworld.com/javaworld/jw-02-2005/jw-0221-jogl.html#resources上找到的。不同的操作系統(tǒng)有所區(qū)別，但需要安裝2個部分。系統(tǒng)的classpath里一定要有jogl.jar，而且binary庫必須放在和你操作系統(tǒng)的庫同一個地方。如果比較幸運的話，安裝程序可以為你完成這些。如果你沒有安裝程序而且不知道該上哪里去尋找關(guān)于設置計算機的信息的話，你可以從我提供一個鏈接Resources開始搜索。我們的第一篇代碼是特別用來測試環(huán)境是否安裝正確的，所以對于測試安裝你不必緊張。
JOGL的Javadocs
同樣可以在和JOGL 的binary 發(fā)布版一樣的位置獲得Javadocs。Javadocs將會以類似jogl-1.0-usrdoc.tar的名字而命名。
如果你瀏覽一下net.java.games.jogl包，你很快會注意到有些類非常大。GL便是一個完美的例子。別被這個嚇跑了，你很快能發(fā)現(xiàn)只需一點點JOGL的知識，你就可以完成一些相當復雜的事了。現(xiàn)在你需要掃視一下的類有：
*GLDrawable
*GLCanvas
*GLJPanel
*GLCapabilities
*GLDrawableFactory
這些是連接圖形世界基本的接口。如果你還記得，前面我提到對于初學OpenGL的人來說，有一個很大的缺點，那就是缺乏窗口系統(tǒng)的標準。對應于C語言，GLUT起到了相當大的作用。而我們則有Swing和AWT（抽象窗口工具箱）。很可能你已經(jīng)使用過AWT或者Swing了，所以你不會感到自己在從頭學起。這是件非常好的事情。在通過了非常簡短的關(guān)于把JOGL組件放置到屏幕上的介紹以后，我們不需要多長時間就可以運行出一個相當酷而且流行的程序了。
GlueGen...幾乎和JOGL一樣酷？
你應該意識到，OpenGL是為C程序員而寫的。這意味著Java想要利用它，必須要用到本機接口。不那么有趣的JNI（Java本機接口）必須用來進行此連接。OpenGL太大了，手寫所有的連接太費時。想稍微做出一點復雜的程序，有許多特別出售的特性，OpenGL則保持改進，那意味著得有相應的變化來跟上OpenGL的步伐。簡而言之，對于任何試著寫與OpenGL保持同步，包含所有Java到本機的接口的代碼的嘗試，是非常困難的。
讓我們進入JOGL家族看看。他們打算利用C頭文件寫一些代碼來實現(xiàn)一切JNI做的事。他們管這個叫做GlueGen。GlueGen解析C頭文件然后魔法般地創(chuàng)建出Java和JNI代碼以便連接到本機庫。這意味著OpenGL的升級可以迅速地在JOGL里體現(xiàn)。
Hello World!
我是一個很傳統(tǒng)的人，所以當然我們將從“你好世界”程序開始。這個“你好世界”程序?qū)z驗我們的安裝是否全部或者一部分安裝正確。回憶一下安裝JOGL有2個部分，分別是jar文件里的Java庫以及其它庫的本機代碼。
以下是我們的程序：
import net.java.games.jogl.*;
public class HelloWorld {
public static void main (String args[]) {
try {
System.loadLibrary("jogl");
System.out.println(
"Hello World! (The native libraries are installed.)"
);
GLCapabilities caps = new GLCapabilities();
System.out.println(
"Hello JOGL! (The jar appears to be available.)"
);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e);
}
}
}
首先，這個程序測試了本機庫和Java庫是否已經(jīng)安裝正確了。只有當jogl.jar和本機庫（名字諸如libjogl.jnilib或者jogl.dll）兩者都安裝好了的時候，JOGL才算是安裝完全的。如果本機庫不可用，程序會拋java.lang.UnsatisfiedLinkError例外。如果classpath里沒有安裝JAR，程序則根本編譯都通不過。Javac編譯器會報諸如此類的錯“net.java.games.jogl包不存在”。當這個程序編譯通過且運行起來沒有異常的話，你可以繼續(xù)學習JOGL了。
一個好的模板
當你對JOGL感到思維混亂的時候，讓我們來繼續(xù)看幾個類，你可以把它們當成有用的模板來使用。我已經(jīng)不止一次把它們當成模板用了。你可以隨心所欲地使用它們。
這個模板由兩個類組成。第一個是如下所示的SimpleJoglApp，第二個是在簡短說明之后的SimpleGLEventListener。你必須輸入兩個類來編譯模板。主程序如下：
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import net.java.games.jogl.*;
/**
* This is a basic JOGL app. Feel free to
* reuse this code or modify it.
* 這是個基礎(chǔ)的JOGL程序，你可以隨意重用該代碼或者修改它。
*/
public class SimpleJoglApp extends JFrame {
public static void main(String[] args) {
final SimpleJoglApp app = new SimpleJoglApp();
// show what we've done
//看一下我們做了什么
SwingUtilities.invokeLater (
new Runnable() {
public void run() {
app.setVisible(true);
}
}
);
}
public SimpleJoglApp() {
//set the JFrame title
//設置JFrame標題
super("Simple JOGL Application");
//kill the process when the JFrame is closed
//當JFrame關(guān)閉的時候，結(jié)束進程
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
//only three JOGL lines of code ... and here they are
//只有三行JOGL代碼 ... 如下
GLCapabilities glcaps = new GLCapabilities();
GLCanvas glcanvas =
GLDrawableFactory.getFactory().createGLCanvas(glcaps);
glcanvas.addGLEventListener(new SimpleGLEventListener());
//add the GLCanvas just like we would any Component
//像其它組件一樣把GLCanvas加入
getContentPane().add(glcanvas, BorderLayout.CENTER);
setSize(500, 300);
//center the JFrame on the screen
//使JFrame顯示在屏幕中央
centerWindow(this);
}
public void centerWindow(Component frame) {
Dimension screenSize =
Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();
Dimension frameSize = frame.getSize();
if (frameSize.width > screenSize.width )
frameSize.width = screenSize.width;
if (frameSize.height > screenSize.height)
frameSize.height = screenSize.height;
frame.setLocation (
(screenSize.width - frameSize.width ) >> 1,
(screenSize.height - frameSize.height) >> 1
);
}
}
代碼就是這些。讓我們把注意力集中在第一個類中與JOGL相關(guān)的三行代碼上。首先：
這決定了我們的JOGL庫和JVM可以使用哪些OpenGL/圖形特色。
接著：
GLCanvas glcanvas =
GLDrawableFactory.getFactory().createGLCanvas(glcaps);
我們不能創(chuàng)建GLCanvas或者GLJPanel。我們得用GLDrawableFactory來創(chuàng)建它們。所以我們用GLDrawableFactory的靜態(tài)方法getFactory()取得了GLDrawableFactory。
現(xiàn)在我們有GLDrawableFactory了。所以我們用createGLCanvas()方法來創(chuàng)建了可以往上畫畫的GLCanvas。如果我們不需要AWT組件，而是Swing組件，則可以用createGLJPanel()方法。
注意我們把先前創(chuàng)建的GLCapabilities對象傳了進去。這可以使我們創(chuàng)建的GLDrawable適當?shù)乃鶆?chuàng)建。
最后，我們準備往GLCanvas上加GLEventListener。
我們對GLEventListener的實現(xiàn)是SimpleGLEventListener。它負責當接到GLDrawable或我們的或只是GLCanvas的調(diào)用時，所需要完成的所有繪圖工作。你將會看到，我不打算在這個程序里畫任何東西。下面是GLEventListener的代碼：
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import net.java.games.jogl.*;
/**
* For our purposes only two of the
* GLEventListeners matter. Those would
* be init() and display().
* 為了達到我們的目的，GLEventListener中只有兩個方法有用。
* 它們是init()和display()。
*/
public class SimpleGLEventListener implements GLEventListener
{
/**
* Take care of initialization here.
* 注意這里的初始化。
*/
public void init(GLDrawable drawable) {
}
/**
* Take care of drawing here.
* 注意這里的繪圖。
*/
public void display(GLDrawable drawable) {
}
/**
* Called when the GLDrawable (GLCanvas
* or GLJPanel) has changed in size. We
* won't need this, but you may eventually
* need it -- just not yet.
* 當GLDrawable（GLCanvas或GLJPanel）大小改變時被調(diào)用。
* 我們不需要它，但你可能最后會用到——雖然現(xiàn)在并不需要。
*/
public void reshape(
GLDrawable drawable,
int x,
int y,
int width,
int height
) {}
/**
* If the display depth is changed while the
* program is running this method is called.
* Nowadays this doesn't happen much, unless
* a programmer has his program do it.
* 當程序運行時顯示深度被改變的時候此方法被調(diào)用。
* 現(xiàn)在這種事發(fā)生得不多，除非程序里面觸發(fā)此事。
*/
public void displayChanged(
GLDrawable drawable,
boolean modeChanged,
boolean deviceChanged
) {}
}
以上就是我們要完成的JOGL核心工作。注意下面的UML圖。SimpleJoglApp是一個JFrame。它容納了GLDrawable，實際上是一個GLCanvas，但不要那樣稱呼它。我們加入了SimpleGLEventListener。SimpleGLEventListener實現(xiàn)了對于GLCanvas的GLEventListener，這樣當它想執(zhí)行任何的OpenGL 工作的時候，GLCanvas就可以知道。GLDrawables能自動執(zhí)行，所以你確實得使你的GLEventListener最優(yōu)化。
這個程序運行起來可能會根據(jù)你的操作系統(tǒng)顯得有點亂七八糟。這是預料之中的，因為你在這里只是往屏幕上顯示隨機的內(nèi)存。所以恭喜你具有了圖形創(chuàng)新的才能了。
了。
準備實戰(zhàn)
當你熟悉了前面的例子以后，我們來畫一張漂亮的圖。
這就是你接下來的程序。請確保你輸入了所有的代碼到你的編輯器中。調(diào)試這些程序可以快速地使你明白它們的工作原理。
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import javax.swing.*;
import net.java.games.jogl.*;
/**
* This is a basic JOGL app. Feel free to
* reuse this code or modify it.
* 這是個基礎(chǔ)的JOGL程序，你可以隨意重用該代碼或者修改它。
*/
public class SecondJoglApp extends JFrame {
public static void main(String[] args) {
final SecondJoglApp app = new SecondJoglApp();
//show what we've done
//看一下我們做了什么
SwingUtilities.invokeLater (
new Runnable() {
public void run() {
app.setVisible(true);
}
}
);
}
public SecondJoglApp() {
//set the JFrame title
//設置JFrame標題
super("Second JOGL Application");
//kill the process when the JFrame is closed
//當JFrame關(guān)閉的時候，結(jié)束進程
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
//only three JOGL lines of code ... and here they are
//只有三行JOGL代碼 ... 如下
GLCapabilities glcaps = new GLCapabilities();
GLCanvas glcanvas =
GLDrawableFactory.getFactory().createGLCanvas(glcaps);
glcanvas.addGLEventListener(new SecondGLEventListener());
//add the GLCanvas just like we would any Component
//像其它組件一樣把GLCanvas加入
getContentPane().add(glcanvas, BorderLayout.CENTER);
setSize(500, 300);
//center the JFrame on the screen
//使JFrame顯示在屏幕中央
centerWindow(this);
}
public void centerWindow(Component frame) {
Dimension screenSize =
Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();
Dimension frameSize = frame.getSize();
if (frameSize.width > screenSize.width )
frameSize.width = screenSize.width;
if (frameSize.height > screenSize.height)
frameSize.height = screenSize.height;
frame.setLocation (
(screenSize.width - frameSize.width ) >> 1,
(screenSize.height - frameSize.height) >> 1
);
}
}
請注意這個類對于第一個類所作的改動。改動只有類名、frame名、以及GLEventListener名。希望你能夠閱讀代碼中的注釋，否則你會搞不清它要做什么。
我們實現(xiàn)的GLEventListener確實相對于前面一個例子有了一些改進，它允許我們畫出一些漂亮的圖來。
import net.java.games.jogl.*;
/**
* For our purposes only two of the GLEventListeners matter.
* Those would be init() and display().
* 為了達到我們的目的，GLEventListener中只有兩個方法有用。
* 它們是init()和display()。
*/
public class SecondGLEventListener implements GLEventListener
{
/**
* Take care of initialization here.
* 注意這里的初始化。
*/
public void init(GLDrawable gld) {
GL gl = gld.getGL();
GLU glu = gld.getGLU();
gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
gl.glViewport(0, 0, 500, 300);
gl.glMatrixMode(GL.GL_PROJECTION);
gl.glLoadIdentity();
glu.gluOrtho2D(0.0, 500.0, 0.0, 300.0);
}
/**
* Take care of drawing here.
* 注意這里的繪圖。
*/
public void display(GLDrawable drawable) {
float red = 0.0f;
float green = 0.0f;
float blue = 0.0f;
GL gl = drawable.getGL();
gl.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
gl.glPointSize(5.0f);
for (int i=0; i<50; i++) {
red -= .09f;
green -= .12f;
blue -= .15f;
if (red < 0.15) red = 1.0f;
if (green < 0.15) green = 1.0f;
if (blue < 0.15) blue = 1.0f;
gl.glColor3f(red, green, blue);
gl.glBegin(GL.GL_POINTS);
gl.glVertex2i((i*10), 150);
gl.glEnd();
}
}
public void reshape(
GLDrawable drawable,
int x,
int y,
int width,
int height
) {}
public void displayChanged(
GLDrawable drawable,
boolean modeChanged,
boolean deviceChanged
) {}
}
以上就是我們第一個有趣的JOGL程序。下圖是輸出，有很多好看的顏色。
當你看到GLEventListener的實現(xiàn)時，可能會感到不知所措。如果你有用C語言編寫OpenGL程序的經(jīng)驗的話，你也許能猜測出一些東西。如果你覺得比較茫然，不必擔心，也不要擔心我會讓你記住這些東西，至少現(xiàn)在不必。本書接下來的篇幅將會對這個例子中的SecondGLEventListener作出解釋。現(xiàn)在，你只需要試著去猜測。試著去修改代碼，產(chǎn)生兩行，或者一行斜的，而不是一行水平線；或是讓所有的點都變成藍色或紅色。盡情娛樂，這就是你接下來學習JOGL的方式。
資源
Matrix JAVA社區(qū):http://www.matrix.org.cn
這篇文章，摘錄了《學習Java對于OpenGl的綁定》一書的第一章“你好，JOGL”。吉恩·戴維斯（2004）：http://www.genedavissoftware.com/books/jogl/
JOGL項目: https://jogl.dev.java.net/
JOGL用戶指南: https://jogl.dev.java.net/nonav/source/browse/*checkout*
/jogl/doc/userguide/index.html?rev=HEAD&content-type=text/html
預編譯代碼: https://games-binaries.dev.java.net/build/index.html
JOGL演示: https://jogl-demos.dev.java.net/