Question

我正在通过直接进入OpenGL学习Haskell，我似乎无法破译这段代码：

display :: DisplayCallback
display = do
  let color3f r g b = color $ Color3 r g (b :: GLfloat)
      vertex3f x y z = vertex $ Vertex3 x y (z :: GLfloat)

  clear [ColorBuffer]
  renderPrimitive Quads $ do
    color3f 1 0 0
    vertex3f 0 0 0
    vertex3f 0 0.2 0
    vertex3f 0.2 0.2 0
    vertex3f 0.2 0 0

    color3f 0 1 0
    vertex3f 0 0 0
    vertex3f 0 (-0.2) 0
    vertex3f 0.2 (-0.2) 0
    vertex3f 0.2 0 0

    color3f 0 0 1
    vertex3f 0 0 0
    vertex3f 0 (-0.2) 0
    vertex3f (-0.2) (-0.2) 0
    vertex3f (-0.2) 0 0

    color3f 1 0 1
    vertex3f 0 0 0
    vertex3f 0 0.2 0
    vertex3f (-0.2) 0.2 0
    vertex3f (-0.2) 0 0
  flush

到目前为止我的理解：

display是一个功能。 问题：什么是DisplayCallback？
do表示计算的链接，与IO monads有关
color3f和vertex3f是本地函数，使用do关键字在let中定义了三个参数
我认为color和vertex是glColor*和glVertex*的openGL包装函数。

现在这让人感到困惑：

Color3和Vertex3似乎是某种由三个参数组成的数据结构。 问题：为什么有必要在这里使用数据结构？为什么API的设计者选择在这里使用它？
color3f函数调用color函数并传入单个参数 - 数据结构Color3，数据为r g b。由于某种原因，此处的数据类型仅针对最后一个参数(b :: GLfloat)指定问题：为什么仅为最后一个参数指定数据类型，为什么在此处指定它？
问题：为什么在调用color函数color $ Color3 r g (b :: GLfloat)时会使用美元符号？

继续：

clear是opengl glClear的包装器，并将列表作为参数，在这种情况下只包含一个元素[ColorBuffer]。
renderPrimitive似乎是opengl glBegin的包装函数，Quads似乎是数据类型。 问题：接下来会发生什么？ $ do表示什么？（一系列计算？某事， IO monads？）。
flush是glFlush的包装。

Answer 1

1。 DisplayCallback是IO ()的类型同义词。您可以使用hoogle查找内容，或在ghci中输入:i DisplayCallback。

IO ()被赋予特殊名称的原因是因为GLUT基于回调：函数被注册以处理特定事件，例如显示，输入事件，调整大小事件等。完整列表，请参阅docs。显然，您不需要类型同义词，但它们是为了清晰和更好的通信而提供的。

2。 “我认为颜色和顶点是glColor *和glVertex *的openGL包装函数。”不完全 - OpenGL是更基本的OpenGLRaw的包装器，它是c opengl库到haskell的1：1映射。 vertex和color稍微复杂一点glColor和glVertex，但您可以假设它们在大多数情况下都是相同的。

更具体地说，vertex是Vertex类的成员，其中有4个实例Vertex4，Vertex3和Vertex2。

3。 Color3定义为data Color3 a = Color3 !a !a !a。 The exclamation indicates that the fields are strict.。为什么这有必要？好吧，他们可以很容易地使用(a,a,a) -> IO ()或a -> a -> a -> IO ()，但是一个颜色的函数与采用矢量的函数无法区分，这是“意识形态上”不同的对象，即使它们由完全相同的表示数据（顶点为data Vertex3 a = Vertex3 !a !a !a）。因此，您不希望能够将顶点传递给需要颜色的函数。此外，由于严格性，这些数据类型在理想情况下提供了更好的性能。

4。为什么指定类型？简短的回答，是类型系统需要它。文字的类型是Num a => a，它对于数据类型来说过于多态，这需要具体的类型。因此，您使用类型注释选择所述具体类型。

为什么只在一个地方需要？编译器可以推断其他字段的类型。回顾数据类型decleration - 所有三个字段必须具有相同的类型。如果一个字段被注释，则其余字段被简单推断。您还可以编写Color3 r (g :: GLfloat) b或Color3 (r :: GLfloat) g b或为函数vertex3f提供类型签名。

5。 $只是具有低优先级的函数应用程序，它被定义为f $ a = f a; infixr $ 0。你也可以写color (Color3 r g (b :: GLfloat))所以这里纯粹是一种风格问题。

6。 Perhaps the docs will again best explain what renderPrimitive is doing.但简短的版本就是这样：不是在glBegin - glEnd块内写东西，而是在renderPrimitive内写。您无需编写glEnd，因为它隐藏在renderPrimitive内。所以你的代码相当于：

glBegin (GL_QUADS); 
// All the stuff inside goes here ...
glEnd ();

为了将c中的异常正确地带入haskell宇宙，OpenGL有一些魔力，但你真的不必担心这一点。

最终评论：如果您打算将haskell用于图形，那么编写实际的openGL代码可能不是最好的主意。毕竟，如果你打算使用openGL，为什么不用c？那里有无数的图形库。您应该浏览hackage以获得适合您的包装。我担心我不能推荐任何东西，因为我不熟悉哪些包可用。

Answer 2

我不知道有问题的实际图书馆，但我想我可以回答你的一些观点。

我希望DisplayCallback仅仅是一些更复杂的类型签名的别名。如果你打开GHCi并导入必要的模块，你应该可以说

:i DisplayCallback

它会告诉你它的含义。那么至少你会看到这个定义，即使这并不一定能告诉你。

do符号不仅适用于IO monad，而适用于任何monad 。如果OpenGL绘图操作发生在他们自己的专用monad中，我不会感到惊讶。

为什么要指定GLFloat？我想Color3和Vector3被定义为包含纵坐标的任何类型。我们希望它是GLFloat，因此是类型签名。为什么它仅在坐标的一个上？我认为Color3的定义要求所有纵坐标具有相同的类型，因此将其指定为一个会自动导致其他两个具有相同的类型。

为什么Color3甚至存在？为什么我们不能只用三个输入调用color？嗯，这是一个API设计选择，但如果Color3和Vector3的定义允许您对整个矢量或颜色进行算术运算，我也不会感到惊讶。因此，通过将坐标放入向量中，您可以将它们视为一个单元，对它们进行算术运算，轻松地将它们存储在列表中等等。如果您正在完成所有这些操作，那么您实际上并不想要将它们解压缩所有这些都是为了实际调用OpenGL函数。

美元符号是什么？好吧，如果我写

color Color3 r g b

这意味着我正在调用color，传递四个参数：Color3，r，g和b。那不是我们想要的。我们想要的是

color (Color3 r g b)

即，使用一个参数调用color。您可以使用括号执行此操作，也可以使用$代替。它有点像Unix管道，因为它可以让你转向

func3 (func2 (func1 x))

到

func3 $ func2 $ func1 $ x

如果你有 lot 的功能，那么获得正确数量的右括号会很烦人。对于一个函数调用，这是一个品味问题。

renderPrimitive函数正在使用两个参数。其中一个是Quads（无论是什么），另一个是整个do-block 。因此，您将所有代码作为参数传递给renderPrimitive函数（可能以某种方式执行它）。

希望这会给你一些启示。

这个OpenGL Haskell代码如何工作？

2 个答案: