OpenGL学习 (一) - 简单窗口绘制

2019/11/26 20:58
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一、OpenGL 简介

OpenGL 本质:

OpenGL(Open Graphics Library),通常可以认为是API,其包含了一系列可以操作图形、图像的函数。但深究下来,它是由Khronos组织制定并维护的规范,即规定了每个函数该如何执行,以及它们的输出值。根据该OpenGL的规范,开发者可编写各类扩展库


OpenGL 发展:

  • 立即渲染模式:Immediate mode,也就是固定渲染管线,是OpenGL早期的使用渲染模式
    • 优点:对多数细节做了抽象处理,方便调用和理解
    • 缺点:不利于开发者完全操控,且效率低下
  • 核心模式:Core-profile,从OpenGL3.2起替代立即渲染模式的开发方式,迫使开发者使用现代方法进行开发
    • 优点:更高的灵活性和效率,便于开发者深入理解图像编程
    • 缺点:学习难度加大

OpenGL 库:

OpenGL库的作用在于给我们提供了各类方法,OpenGL自身库包含:gl核心库、glu实用库、glut实用工具库(这几个库的介绍:OpenGL库中gl、glu、glut、glaux的关系 - 极客小生

此外,OpenGL的一大特性就是扩展,主要体现在显卡公司所提出的新特性可以以驱动的方法实现,开发者可以在支持这个扩展的显卡上、使用这个扩展提供的一些更先进更有效的图形功能

常见到的库有:GLFW库和、GLEW库、GLAD库:

  • GLFW:一个专门针对OpenGL的C语言库,它提供了一些渲染物体所需的最低限度的接口。它允许用户创建OpenGL上下文,定义窗口参数以及处理用户输入
  • GLEW:OpenGL扩展库(OpenGL Extension Wrangler Library),用于帮助C/C++开发者初始化OpenGL扩展功能,并书写可移植的应用程序
  • GLAD:目前较为流行的库。使用了在线服务,编程时可以告诉GLAD需要定义的OpenGL版本,并且根据这个版本加载所有相关的OpenGL函数

二、OpenGL 开发环境配置

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三、OpenGL 绘制简单窗口

流程简介:

  1. 引用glfw、glew库
  2. 实例化GLFW窗口
  3. 创建、设置GLFWWindow窗口对象
  4. 设置窗口属性(坐标、宽高)
  5. 实现渲染循环
  6. 结束渲染
#include<GL/glew.h>
#include<GLFW/glfw3.h>
#include<iostream>
using namespace std;

void processInput(GLFWwindow *window);

int main()
{
	//1. 实例化GLFW窗口:
	//1.1 初始化GLFW库
	glfwInit();

	//1.2 设置GLFW使用的OpenGL版本是3.3 :主版本号(Major)和次版本号(Minor)
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);

	//1.3 GLFW使用的是核心模式(Core-profile)
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);



	//2. 创建窗口对象:
	GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "SouthBegonia's Window", NULL, NULL);
	//2.1 检验是否创建成功
	if (window == NULL)
	{
		//创建失败则终止GLFW
		cout << "open window failed." << endl;
		glfwTerminate();
		return -1;
	}
	//2.2 设置当前OpenGL上下文
	//    设置参数window中的窗口所关联的OpenGL环境为当前环境,
	//    这个环境在当前线程中会一直保持为当前环境,直到另一个环境被设置为当前环境,或者窗口被删除为止
	glfwMakeContextCurrent(window);


	//3. 设置窗口属性:起始坐标x,y(左下角开始),宽高像素
	glViewport(0, 0, 800, 600);


	//4. 实现渲染循环:
	//   若window窗口未关闭,则进行操作
	while (!glfwWindowShouldClose(window))
	{
		//4.1 设置窗口颜色/清空颜色缓存
		glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

		//4.2 自定义的输入监测
		processInput(window);

		//4.3 交换颜色缓冲函数
		//	  实现原理是双缓冲:前buffer存储当前画面信息,后buffer存储下一画面的信息
		glfwSwapBuffers(window);

		//4.4 检查有无触发事件函数
		//	  比如键盘输入、鼠标移动等、更新窗口状态,并调用对应的回调函数
		glfwPollEvents();
	}

	//5. 渲染结束
	//	 释放/删除之前的分配的所有资源
	glfwTerminate();

	return 0;
}

//输入事件监测函数
void processInput(GLFWwindow *window)
{
	//按下ESC键,变更窗口显示状态
	if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
		glfwSetWindowShouldClose(window, true);
}

四、参考

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