OpenGL – wie die Programmierschnittstelle entstand

OpenGL – der Weg zu einem neuen Standard

Der Blick auf die Systemvoraussetzungen von Spielen und Grafikanwendungen führt oft zu der Angabe, dass eine bestimmte OpenGL-Version installiert oder die Grafikkarte OpenGL-fähig sein muss. OpenGL ist wie DirectX eine weit verbreitete Programmierschnittstelle zur Entwicklung von 2D- und 3D-Grafikanwendungen. Zu den Unterschieden zwischen OpenGL und DirectX zählt, dass DirectX auch andere Multimedia-Programmierungen außerhalb von 2D- und 3D-Ausgaben ermöglicht. Während DirectX grundsätzlich Systemen mit Windows-Betriebssystem vorbehalten ist, kann die OpenGL-Schnittstelle auf den verschiedensten Plattformen verwendet werden.

Doch was hat zu der Entwicklung von OpenGL geführt? Und wie fand die Programmschnittstelle zu Windows? In diesem Blogbeitrag erfahren Sie mehr über die Entstehungsgeschichte von OpenGL.

OpenGL – die Anfänge vor über 30 Jahren

Silicon Graphics, allgemein als SGI bekannt, war ein 1981 gegründetes Unternehmen, das sich auf 3D-Computergrafik spezialisierte und speziell für diesen Zweck Software und Hardware entwickelte. Eine von SGI entwickelte Softwarebibliothek war IRIS GL (Integrated Raster Imaging System Graphical Library), die zum Generieren von 2D- und 3D-Grafiken auf den Hochleistungs-Workstations von SGI verwendet wird. Diese Bibliothek war im Begriff, sich zu einer der wichtigsten Computergrafikentwicklungen der 1990er Jahre zu entwickeln.

In den frühen 1990er Jahren war SGI aufgrund ihrer leistungsstarken Hardware und benutzerfreundlichen Software Marktführer bei 3D-Grafik-Workstations. IRIS GL war der De-facto-Industriestandard für 3D-Grafikbibliotheken und überschattete alle anderen Entwicklungen und Versuche, eine 3D-Grafikschnittstelle zu standardisieren. Aber trotz seiner Popularität hatte IRIS GL ein großes Problem: Es war ein proprietäres System, das mit SGIs eigenen Plattformen verschmolzen war, und Konkurrenten näherten sich dem Vorteil von SGI mit ihren eigenen APIs (Application Programming Interface).

In einem mutigen Schritt bereinigte SGI IRIS GL, entfernte alle Funktionen, die nur mit der eigenen Hardware genutzt werden konnten, und veröffentlichte es 1992 als OpenGL (Open Graphics Library), eine plattformübergreifende standardisierte API für Echtzeit-Computergrafiken.

Softwareanbieter, die die Funktionen der API nutzen wollten, mussten eigene Implementierungen des OpenGL-Standards bereitstellen. Hardwareanbieter reagierten mit entsprechend angepassten Gerätetreibern.

Die hohe Flexibilität trug zum Erfolg bei

SGI stellte keinen eigentlichen Quellcode zur Verfügung, vielmehr eine Spezifikation, wie die API funktioniert und welche Features genutzt werden können. Eine Abstraktion bot sich an, die Hardware- und Softwareanbietern große Freiheit bei der Implementierung von OpenGL ließ; diese Abstraktionsebene ist bis heute vorhanden. Aus diesem Grunde wird OpenGL auf vielen Plattformen und Geräten unterstützt. Tatsächlich werden Sie kaum eine moderne Plattform finden, die nicht ein gewisses Maß an OpenGL-Unterstützung bietet.

Aber der vielleicht größte Vorteil, den OpenGL noch heute den Implementierern bietet, ist die Unterstützung für Erweiterungen. Wenn die OpenGL-Spezifikation keine Unterstützung für bestimmte Funktionen bereitstellt, kann der Hardware- oder Softwareanbieter entscheiden, diese Funktionalität selbst durch die Verwendung von Erweiterungen hinzuzufügen. Viele Anbieter entschieden sich für diesen Schritt, und ihre Erweiterungen können anhand ihrer Präfixe unterschieden werden, zum Beispiel NV_für NVIDIA, AGL_für Apple und so weiter. Erweiterungen können leistungsstarke Funktionen bereitstellen, sind jedoch normalerweise spezifisch für die OpenGL-Implementierung des Anbieters.

Ein offener Standard – der Name ist Programm

Der Name „OpenGL“ wurde nicht nur wegen des guten Klangs gewählt. Der Bezeichnung kommt eine weitergehende Bedeutung zu. Da OpenGL eine sich entwickelnde Spezifikation ist, muss jemand entscheiden, was darin enthalten ist. Daher wurde 1992 das ARB (OpenGL Architecture Review Board) gegründet, das sich aus mehreren hochkarätigen Software- und Hardwareanbietern zusammensetzte, die gemeinsam über die Zukunft des OpenGL-Standards durch ein Abstimmungssystem entschieden. Neben der Festlegung, welche neuen Features in die OpenGL-Spezifikation aufgenommen werden, entschied es auch, welche Erweiterungen zu Kernfeatures der nächsten OpenGL-Version werden sollten.

Obwohl es jedem frei stand, eine Implementierung von OpenGL zu entwickeln, musste der ARB sie durch Konformitätstests genehmigen, damit sie als echte OpenGL-Implementierung anerkannt wurde. OpenGL wurde schnell zur branchenführenden Echtzeit-Grafik-API, da es im Grunde die einzige war, die auf mehreren Plattformen verfügbar war.

OpenGL unter Windows – der Weg zum beliebten Betriebssystem

OpenGL wurde bereits auf UNIX-basierten Workstations implementiert, als Microsoft 1993 mit seinem Workstation-Betriebssystem Windows NT auf den Markt kam. Windows NT wurde als direkter Konkurrent von UNIX angesehen. Windows NT führte Funktionen ein, die noch heute verwendet werden, wie zum Beispiel die Win32-API zum Erstellen von Windows-Anwendungen. Da Microsoft jedoch keine systemeigene 3D-Grafikbibliothek hatte, versprach Microsoft, die Unterstützung für OpenGL zu Windows NT hinzuzufügen.

Bei Windows NT 3.5 war es so weit und OpenGL fand in die Welt der Windows-Betriebssysteme Einzug. Windows NT 3.5 erschien am 13. September 1994 und läutete die gemeinsame Geschichte von Windows und OpenGL ein.

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