用 opengl 写一个小游戏 (1)
用 opengl 写一个小游戏 (1)
- 用 opengl 写一个小游戏 1
- 环境搭建
- freetype
- soil
- glm
- 注意事项
- 基本组件
- shader
- texture
- 资源加载
- 渲染器
- 主游戏类
- 游戏窗口
- 环境搭建
本节代码 github
环境搭建
基本的环境搭建可以参考我之前的文章在 Eclipse或CLion 中集成 opengl 环境 (windows+mingw)
在这里我们还需要另外两个包，freetype 和 soil。
freetype
FreeType 库是一个完全免费(开源)的、高质量的且可移植的字体引擎，它提供统一的接口来访问多种字体格式文件。我们可以借助它实现文字渲染。可在此网站下载源代码或直接下载二进制文件。
soil
SOIL是简易OpenGL图像库(Simple OpenGL Image Library)的缩写，它支持大多数流行的图像格式，使用起来也很简单。它可以帮助我们在openGL项目中加载图片以实现纹理。这是SOIL库的主页。
glm
由于C/C++标准库中没有几何数学库，这样造成在开发一个三维系统之初往往都需要自行实现一个实用的几何数学库，这样太费时费力了。GLM的出现可以很好的解决这个问题。GLM设计上遵照OpenGL Shading Language风格，使用开放的MIT授权协议。会GLSL的人可以很快上手。因采用了数据结构与函数方法分离的方式，可以很容易扩充函数方法而不改变原文件（增加新的头文件即可，不过得在不同的头文件中找函数方法比较费力）。
下载地址
注意这个库不需要 link。只要要包含头文件即可
注意事项
注意 link 时的顺序，有些包的前后顺序不能倒置。我的顺序是
target_link_libraries(game glew32s glfw3 gdi32 freetype soil opengl32)game 是游戏程序。后面是需要用到的包。
基本组件
在写游戏的过程中我们需要频繁的使用两个部分：shader 和 texture，即着色器和纹理。我们可以将其封装为两个类。
shader
.h 文件
#ifndef GAME_SHADER_H
#define GAME_SHADER_H
#include .cpp 文件
#include "shader.h"
#include texture
.h 文件
#ifndef GAME_TEXTURE_H
#define GAME_TEXTURE_H
#include .cpp 文件
#include 资源加载
在上面两个类中仅仅是纹理和着色器的生成，我们还需要从文件中加载相应的资源。为了方便，我们可以写一个静态的资源加载类。
.h 文件
#include
#include .cpp 文件
#include "resourceManager.h"
#include 渲染器
这是一个简单的渲染器，用来渲染纹理。
spriteRenderer.h
#ifndef SPRITE_RENDERER_H
#define SPRITE_RENDERER_H
#define GLEW_STATIC
#include spriteRenderer.cpp
#include "spriteRenderer.h"
#include "../resourceManager.h"
SpriteRenderer::SpriteRenderer(Shader &shader)
{
this->shader = shader;
this->initRenderData();
}
SpriteRenderer::~SpriteRenderer()
{
glDeleteVertexArrays(1, &this->quadVAO);
}
void SpriteRenderer::drawSprite(Texture2D texture, glm::vec2 position, glm::vec2 size, GLfloat rotate, glm::vec3 color)
{
//shader.Use();
glm::mat4 model;
//平移变换
model = glm::translate(model, glm::vec3(position, 0.0f));
//旋转变换
model = glm::translate(model, glm::vec3(0.5f * size.x, 0.5f * size.y, 0.0f));
model = glm::rotate(model, rotate, glm::vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f));
model = glm::translate(model, glm::vec3(-0.5f * size.x, -0.5f * size.y, 0.0f));
//放缩变换
model = glm::scale(model, glm::vec3(size, 1.0f));
this->shader.SetMatrix4("model", model);
this->shader.SetVector3f("spriteColor", color);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
texture.bind();
glBindVertexArray(this->quadVAO);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
glBindVertexArray(0);
}
void SpriteRenderer::initRenderData()
{
// 设置 VAO/VBO
GLuint VBO;
GLfloat vertices[] = {
// Pos // Tex
0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f,
1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,
0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f,
0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f,
1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f,
1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f
};
glGenVertexArrays(1, &this->quadVAO);
glGenBuffers(1, &VBO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
glBindVertexArray(this->quadVAO);
glEnableVertexAttribArray(0);
glVertexAttribPointer(0, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 4 * sizeof(GLfloat), (GLvoid*)0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
glBindVertexArray(0);
}
还有其需要的 shader
vertex shader
#version 330 core
layout (location = 0) in vec4 vertex; // fragment shader
#version 330 core
in vec2 TexCoords;
out vec4 color;
uniform sampler2D image;
uniform vec3 spriteColor;
void main()
{
color = vec4(spriteColor, 1.0) * texture(image, TexCoords);
}主游戏类
在此类中来加载资源和进行渲染。
Game.h
纹理可以在文章开始的 github 链接里找到。
#ifndef GAME_GAME_H
#define GAME_GAME_H
#define GLEW_STATIC
#include Game.cpp
#include "game.h"
#include (this->width), static_cast(this->height), 0.0f,
-1.0f, 1.0f);
ResourceManager::getShader("sprite").use().SetInteger("image", 0);
ResourceManager::getShader("sprite").SetMatrix4("projection", projection);
//加载一个纹理
ResourceManager::loadTexture("textures/car.png", GL_TRUE, "car");
Shader spriteShader = ResourceManager::getShader("sprite");
renderer = new SpriteRenderer(spriteShader);
}
void Game::processInput(GLfloat dt) {
}
void Game::update(GLfloat dt) {
}
void Game::render() {
//渲染纹理
if (this->state == GAME_ACTIVE) {
renderer->drawSprite(ResourceManager::getTexture("car"), glm::vec2(0, 0),
glm::vec2(this->width, this->height/3*2));
}
} 游戏窗口
这里可以参考之前的文章
main.cpp
#define GLEW_STATIC
#include 运行结果
准备工作大致完成，下一节将真正开始写游戏。