OpenGL入门——GLFW学习笔记

1.1 一个简单的程序理解GLFW的开发步骤

#include 

//指定棱锥的四个顶点
GLfloat vertex[4][3] = {
    {0, 0, 0},
    {0.2, 0.2, 0},
    {-0.3, 0, 0},
    {0, -0.3, 0}
};

void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    // 绘制顶点连线
    glColor3f(1, 1, 0);//曲线颜色
    glBegin(GL_LINES);
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        for (int j = i + 1; j < 4; j++) {
            glVertex3fv(vertex[i]);
            glVertex3fv(vertex[j]);
        }
    }
    glEnd();

    glFlush();
}

int main( void )
{
    glfwInit();

    //设置OpenGL的版本号，可以不设也别瞎设，设错了图形可能显示不出来
    //glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    //glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 1);

    //其中第一个参数是窗口宽度，第二个参数是窗口高度，第三个参数是窗口标题，第四个参数是显示模式，NULL为窗口化，如果需要显
    //示全屏，则需要指定覆盖的显示器，第五个参数是设置与那个窗口共享资源，默认为NULL，即不共享资源。
    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "Hello, GLFW", NULL, NULL);
    if (!window)
    {
        glfwTerminate();//清除退出
    }

    /* 设置当前的窗口上下文 */
    glfwMakeContextCurrent(window);//上下文啥意思还不太理解？？

    //交换间隔表示交换缓冲区之前等待的帧数，通常称为vsync。
    //默认情况下，交换间隔为0，但因为屏幕每秒只更新60-75次，所以大部分的画面不会被显示。
    //而且，缓冲区有可能在屏幕更新的中间交换，出现屏幕撕裂的情况。
    //所以，可以将该间隔设为1，即每帧更新一次。它可以设置为更高的值，但这可能导致输入延迟。
    glfwSwapInterval(1);

    //检查窗口是否需要关闭，如果需要，这个标志会设置为1。
    //但是，此时窗口没有关闭，所以你需要监视这个标志，及时销毁窗口并给予用户反馈。
    while (!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        // 绘制模型
        display();//自定义绘制函数

        //交换缓冲区。GLFW在默认情况下使用两个缓冲区。每个窗口有两个渲染缓冲区——前缓冲区和后缓冲区。
        //前缓冲区是正在显示的缓冲区，后缓冲区是即将显示的缓冲区。
        glfwSwapBuffers(window);

        //glfw处理事件有2个函数：glfwPollEvents()和glfwWaitEvents(),前者会立即处理已经到位的事件，后者等待。
        //当你制作游戏或是动画时，尽量使用轮询。如果相反，你需要在产生事件后才渲染，可是通过等待
        //来处理事件，即glfwWaitEvent，比如制作编辑器的时候，使用等待可以节省大量硬件资源。
        glfwPollEvents();
    }
    glfwDestroyWindow(window);
    glfwTerminate();//清除退出
}

显示结果：

1.2 过程及命令讲解

如果看程序还不懂，下面对上面的程序及命令做一些讲解：
GLFW使用步骤：GLFW可以使OpenGL创建窗口变得十分简单，只需要简单四个步骤就可以完成创建窗口。流程如下：
1.初始化GLFW库。
2.创建一个GLFW窗口以及OpenGL环境。
3.渲染你的场景。
4.将输出结果呈现给用户。

初始化并创建窗口：常用接口如下：
1.int glfwInit(void)：必须在其他任何GLFW函数之前被调用，因为它负责初始化整个GLFW库。如果成功的话，该接口将返回GL_TRUE，否则就会返回GL_FALSE。

2.GLFWwindow* glfwCreateWindow(int width, int height, const char* title, GLFWmonitor* monitor, GLFWwindow* share)：负责创建一个新的OpenGL环境和窗口。
.monitor非NULL的话，窗口会被全屏创建到指定的监视器上，分辨率由width和height来指定。否则窗口会被创建到桌面上，并且尺寸由width和height来指定。
.title是一个UTF-8字符串的指针，可以用来创建窗口的初始标题。
.share非NULL的话，新创建的窗口所关联的OpenGL环境将与share所给定的关联环境共享资源。

3.void glfwMakeContextCurrent(GLFWwindow* window)：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。

4.int glfwWindowShouldClose(GLFWwindow* window)：如果用户准备关闭参数window所指定的窗口，那么此接口将会返回GL_TRUE，否则将会返回GL_FALSE。

5.void glfwSwapBuffers(GLFWwindow* window)：请求窗口系统将参数window关联的后缓存画面呈现给用户。通常这一步是通过窗口的前后缓存的交换完成的。也可能是在一个“预备显示”的帧缓存队列中进行截取，窗口系统可能需要等待一次垂直刷新事件完成，再显示帧的内容。

6.void glfwPollEvents(void)：告诉GLFW检查所有等待处理的事件和消息，包括操作系统和窗口系统中应当处理的消息。如果有消息正在等待，它会先处理这些消息再返回；否则该函数会立即返回。

7.void glfwWaitEvents(void)：等待一个或多个事件传递到应用程序，并且处理它们再返回。对应的调用线程在事件到达之前会保持睡眠状态。

处理用户输入：主要是对键盘和鼠标的用户输入进行处理。常见接口如下：
1.GLFWkeyfun glfwSetKeyCallback(GLFWwindow* window, GLFWkeyfun cbfun)：设置一个新的键盘消息回调函数cbfun给指定的窗口window。如果按下或者放开键盘按键，系统会调用这个函数。它的返回值是前一个回调函数的返回值，从而用来恢复之前的回调函数。
其中键盘消息回调函数的声明如下所示：
void ExampleGLFWkeyfun(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mods)：
.window就是接受到键盘消息的窗口句柄。
.key是按下或者松开的键盘按键。
.scancode是一个系统平台相关的键位扫描码信息。
.action可以是GLFW_PRESS（按下键），GLFW_RELEASE（松开键），GLFW_REPEAT（连续输入模式）中的一个。
.mods对应着辅助键的设置，例如shift和ctrl是否同时被按下。

2.int glfwGetKey(GLFWwindow* window, int key)：返回指定窗口window中指定按键key的状态，可以是GLFW_PRESS（按下键），GLFW_RELEASE（松开键），GLFW_REPEAT（连续输入模式）中的一个。

3.GLFWcursorposfun glfwSetCursorPosCallback(GLFWwindow* window, GLFWcursorposfun cbfun)：设置一个新的鼠标光标位置回调函数cbfun给指定窗口window。每当鼠标光标位置发生变化的时候，这个回调函数就会被触发。它的返回值是前一个回调函数的返回值，从而用来恢复之前的回调函数。
其中鼠标光标位置回调函数的声明如下所示：
void GLFWcursorposfun(GLFWwindow* window, double x, double y)：
.window就是接受到鼠标光标消息的窗口句柄。
.x和y就是鼠标光标相对于窗口左上角的新位置。

4.GLFWmousebuttonfun glfwSetMouseButtonCallback(GLFWwindow* window, GLFWmousebuttonfun cbfun)：设置鼠标按键的回调函数，鼠标按下或释放时触发，回调函数的格式：void function_name(GLFWwindow* window, int button, int action, int mods)。设置一个新的鼠标按键回调函数cbfun给指定窗口window。当用户按下或者松开鼠标按键时，这个回调函数将会被触发。它的返回值是前一个回调函数的返回值，从而用来恢复之前的回调函数。
其中鼠标按键回调函数的声明如下所示：
void GLFWmousebuttonfun(GLFWwindow* window, int button, int action, int mods)：
.window就是接受到鼠标按键消息的窗口句柄。
.button就是当前的鼠标键。其中button可以是GLFW_MOUSE_BUTTON_1到GLFW_MOUSE_BUTTON_8中的一个值。
.action就是可以是GLFW_PRESS（按下键），GLFW_RELEASE（松开键），GLFW_REPEAT（连续输入模式）中的一个。
.mods对应着辅助键的设置，例如shift和ctrl是否同时被按下。

5.int glfwGetMouseButton(GLFWwindow* window, int button)：返回指定窗口window中指定鼠标键button的状态。

6.GLFWscrollfun glfwSetScrollCallback(GLFWwindow* window, GLFWscrollfun cbfun)：设置一个新的鼠标滚轮回调函数cbfun给指定窗口window。当用户滚动鼠标滚轮时，这个回调函数将会被触发。它的返回值是前一个回调函数的返回值，从而用来恢复之前的回调函数。
其中鼠标滚轮回调函数的声明如下所示：
void GLFWscrollfun(GLFWwindow* window, double xoffset, double yoffset)：
.window就是接受到鼠标滚轮消息的窗口句柄。
.xoffset和yoffset对应滚轮在x和y两个方向的运动。

控制窗口属性：可以在创建窗口时进行指定，也可以在程序中进行指定。常用接口如下：
1.void glfwWindowHint(int hint, int value)：设置窗口提示参数。设置以后就会影响之后创建的所有窗口。
.hint表示GLFW内部定义的状态。
.value表示状态值。

2.void glfwDefaultWindowHints(void)：恢复所有提示参数到默认值。建议在每次设置窗口提示参数之前都调用一次这个函数，这样才能保证提示参数设置值不发生混乱。

3.void glfwSetWindowSize(GLFWwindow* window, int width, int height)：设置窗口的尺寸大小。
.window表示操作的窗口句柄。
.width和height表示窗口的宽高大小。

4.void glfwGetWindowSize(GLFWwindow* window, int* width, int* height)：获取窗口当前的尺寸大小。
.window表示操作的窗口句柄。
.width和height表示保存窗口宽高大小的地址。

5.GLFWwindowsizefun glfwSetWindowSizeCallback(GLFWwindow* window, GLFWwindowsizefun cbfun)：设置一个新的窗口大小回调函数cbfun给指定窗口window。当窗口大小发生变化时，这个回调函数将会被触发。它的返回值是前一个回调函数的返回值，从而用来恢复之前的回调函数。
其中窗口大小回调函数的声明如下所示：
void GLFWwindowsizefun(GLFWwindow* window, int width, int height)：
.window表示操作的窗口句柄。
.width和height表示窗口的宽高大小。

6.void glfwSetWindowPos(GLFWwindow* window, int xpos, int ypos)：设置窗口的坐标位置。
.window表示操作的窗口句柄。
.xpos和ypos表示窗口的横纵坐标。

7.void glfwGetWindowPos(GLFWwindow* window, int* xpos, int* ypos)：获取窗口当前位置。
.window表示操作的窗口句柄。
.xpos和ypos表示保存窗口横纵坐标的地址。

8.GLFWwindowposfun glfwSetWindowPosCallback(GLFWwindow* window, GLFWwindowposfun cbfun)：设置一个新的窗口坐标回调函数cbfun给指定窗口window。当窗口位置发生变化时，这个回调函数将会被触发。它的返回值是前一个回调函数的返回值，从而用来恢复之前的回调函数。
其中窗口坐标回调函数的声明如下所示：
void GLFWwindowposfun(GLFWwindow* window, int xpos, int ypos)：
.window表示操作的窗口句柄。
.xpos和ypos表示窗口的横纵坐标。

9.void glfwGetFramebufferSize(GLFWwindow* window, int* width, int* height)：获取窗口帧缓存尺寸大小。
.window表示操作的窗口句柄。
.width和height表示保存窗口帧缓存宽高大小的地址。

10.GLFWframebuffersizefun glfwSetFramebufferSizeCallback(GLFWwindow* window, GLFWframebuffersizefun cbfun)：设置一个新的窗口帧缓存大小回调函数cbfun给指定窗口window。当窗口帧缓存大小发生变化时，这个回调函数将会被触发。它的返回值是前一个回调函数的返回值，从而用来恢复之前的回调函数。
其中窗口帧缓存大小回调函数的声明如下所示：
void GLFWframebuffersizefun(GLFWwindow* window, int width, int height)：
.window表示操作的窗口句柄。
.width和height表示窗口帧缓存的宽高大小。

11.void glfwSetWindowUserPointer(GLFWwindow* window, void* pointer)：设置窗口关联的用户数据指针。这里GLFW仅做存储，不做任何的特殊处理和应用。
.window表示操作的窗口句柄。
.pointer表示用户数据指针。

12.void* glfwGetWindowUserPointer(GLFWwindow* window)：获取窗口关联的用户数据指针。
.window表示操作的窗口句柄。

清理和关闭程序：通常用在退出GLFW时进行的操作。常用接口如下：
1.void glfwDestroyWindow(GLFWwindow* window)：销毁窗口对象以及关联的OpenGL环境。
.window表示操作的窗口句柄。

2.void glfwTerminate(void)：关闭glfw库本身。

( 注：文中命令解释部分摘自OpenGL第三方库：GLFW入门篇，并对其中的错误进行修正。 )

（写完这篇文章继续学习的时候，找到了一个很好的资源，推荐给大家一起学习，你好，窗口 和你好，三角形等一系列文章，讲的很好，良心推荐。）