2018/7/21--OpenGL学习笔记（二） Triangle/Shader

开篇的话：这一章学起来是！真滴！费劲！！！！！

看到VAO，VBO，EBO我是崩溃的！！！

图形渲染管线（Graphics Pipeline）

实际上指的是一堆原始图形数据途经一个输送管道，期间经过各种变化处理最终出现在屏幕的过程

图形渲染管线可以被划分为两个主要部分：第一部分把你的3D坐标转换为2D坐标，第二部分是把2D坐标转变为实际的有颜色的像素。

顶点着色器

图形渲染管线的第一个部分是顶点着色器(Vertex Shader)，它把一个单独的顶点作为输入。顶点着色器主要的目的是把3D坐标转为另一种3D坐标，同时顶点着色器允许我们对顶点属性进行一些基本处理。

图元装配

图元装配(Primitive Assembly)阶段将顶点着色器输出的所有顶点作为输入（如果是GL_POINTS，那么就是一个顶点），并所有的点装配成指定图元的形状；本节例子中是一个三角形。

几何着色器

图元装配阶段的输出会传递给几何着色器(Geometry Shader)。几何着色器把图元形式的一系列顶点的集合作为输入，它可以通过产生新顶点构造出新的（或是其它的）图元来生成其他形状。例子中，它生成了另一个三角形。

光栅化

几何着色器的输出会被传入光栅化阶段(Rasterization Stage)，这里它会把图元映射为最终屏幕上相应的像素，生成供片段着色器(Fragment Shader)使用的片段(Fragment)。在片段着色器运行之前会执行裁切(Clipping)。裁切会丢弃超出你的视图以外的所有像素，用来提升执行效率。

片段着色器

片段着色器的主要目的是计算一个像素的最终颜色，这也是所有OpenGL高级效果产生的地方。通常，片段着色器包含3D场景的数据（比如光照、阴影、光的颜色等等），这些数据可以被用来计算最终像素的颜色。

测试与混合

在所有对应颜色值确定以后，最终的对象将会被传到最后一个阶段，我们叫做Alpha测试和混合(Blending)阶段。这个阶段检测片段的对应的深度（和模板(Stencil)）值，用它们来判断这个像素是其它物体的前面还是后面，决定是否应该丢弃。这个阶段也会检查alpha值（alpha值定义了一个物体的透明度）并对物体进行混合(Blend)。所以，即使在片段着色器中计算出来了一个像素输出的颜色，在渲染多个三角形的时候最后的像素颜色也可能完全不同。

在现代OpenGL中，我们必须定义至少一个顶点着色器和一个片段着色器（因为GPU中没有默认的顶点/片段着色器）。

顶点输入

由于我们希望渲染一个三角形，我们一共要指定三个顶点，每个顶点都有一个3D位置。我们会将它们以标准化设备坐标的形式（OpenGL的可见区域）定义为一个float数组。

float vertices[] = {
    -0.5f, -0.5f, 0.0f,
     0.5f, -0.5f, 0.0f,
     0.0f,  0.5f, 0.0f
};

由于OpenGL是在3D空间中工作的，而我们渲染的是一个2D三角形，我们将它顶点的z坐标设置为0.0。这样子的话三角形每一点的深度(Depth)都是一样的，从而使它看上去像是2D的。

通常深度可以理解为z坐标，它代表一个像素在空间中和你的距离，如果离你远就可能被别的像素遮挡，你就看不到它了，它会被丢弃，以节省资源。

定义这样的顶点数据以后，我们会把它作为输入发送给图形渲染管线的第一个处理阶段：顶点着色器。它会在GPU上创建内存用于储存我们的顶点数据，还要配置OpenGL如何解释这些内存，并且指定其如何发送给显卡。顶点着色器接着会处理我们在内存中指定数量的顶点。

我们通过顶点缓冲对象(Vertex Buffer Objects, VBO)管理这个内存，它会在GPU内存（通常被称为显存）中储存大量顶点。

顶点缓冲对象是我们在OpenGL教程中第一个出现的OpenGL对象。这个缓冲有一个独一无二的ID，所以我们可以使用glGenBuffers函数和一个缓冲ID生成一个VBO对象：

unsigned VBO;
glGenBuffers(1, &VBO);//使用glGenBuffers函数和一个缓冲ID生成一个VBO对象
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);//使用glBindBuffer函数把新创建的缓冲绑定到GL_ARRAY_BUFFER目标上
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);//调用glBufferData函数，它会把之前定义的顶点数据复制到缓冲的内存中
//它的第一个参数是目标缓冲的类型：顶点缓冲对象当前绑定到GL_ARRAY_BUFFER目标上。第二个参数指定传输数据的大小(以字节为单位)；用一个简单的sizeof计算出顶点数据大小就行。第三个参数是我们希望发送的实际数据。
//第四个参数指定了我们希望显卡如何管理给定的数据。它有三种形式：
//GL_STATIC_DRAW ：数据不会或几乎不会改变。
//GL_DYNAMIC_DRAW：数据会被改变很多。
//GL_STREAM_DRAW ：数据每次绘制时都会改变。

顶点着色器

用着色器语言GLSL(OpenGL Shading Language)编写顶点着色器，然后编译这个着色器。

#version 330 core//版本声明
layout (location = 0) in vec3 aPos;//输入顶点属性,Location设定了输入变量的位置值

void main()
{
    gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);//把位置数据赋值给预定义的gl_Position变量
}

编译着色器

在运行时动态编译它的源码。

首先要做的是创建一个着色器对象，注意还是用ID来引用的。所以我们储存这个顶点着色器为unsigned int，然后用glCreateShader创建这个着色器.

unsigned int vertexShader;
vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);//把需要创建的着色器类型以参数形式提供给glCreateShader
glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSourse, NULL);//glShaderSource函数把要编译的着色器对象作为第一个参数。第二参数指定了传递的源码字符串数量，这里只有一个。第三个参数是顶点着色器真正的源码，第四个参数我们先设置为NULL
glCompileShader(vertexShader);

片段着色器

片段着色器(Fragment Shader)是第二个也是最后一个我们打算创建的用于渲染三角形的着色器。片段着色器所做的是计算像素最后的颜色输出。

#version 330 core
out vec4 FragColor;//用out关键字声明输出变量

void main()
{
    FragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);
} 

在计算机图形中颜色被表示为有4个元素的数组：红色、绿色、蓝色和alpha(透明度)分量，通常缩写为RGBA。当在OpenGL或GLSL中定义一个颜色的时候，我们把颜色每个分量的强度设置在0.0到1.0之间。比如说我们设置红为1.0f，绿为1.0f，我们会得到两个颜色的混合色，即黄色。这三种颜色分量的不同调配可以生成超过1600万种不同的颜色！

编译片段着色器的过程与顶点着色器类似，只不过我们使用GL_FRAGMENT_SHADER常量作为着色器类型.

unsigned int fragmentShader;
fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);
glCompileShader(fragmentShader);

着色器程序

着色器程序对象(Shader Program Object)是多个着色器合并之后并最终链接完成的版本。如果要使用刚才编译的着色器我们必须把它们链接(Link)为一个着色器程序对象，然后在渲染对象的时候激活这个着色器程序。已激活着色器程序的着色器将在我们发送渲染调用的时候被使用。

创建一个程序对象

unsigned int shaderProgram;
shaderProgram = glCreateProgram();//glCreateProgram函数创建一个程序，并返回新创建程序对象的ID引用
glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);//把着色器附加到了程序上
glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
glLinkProgram(shaderProgram);//用glLinkProgram链接它们

得到的结果就是一个程序对象，我们可以调用glUseProgram函数，用刚创建的程序对象作为它的参数，以激活这个程序对象：

glUseProgram(shaderProgram);

在把着色器对象链接到程序对象以后，记得删除着色器对象，我们不再需要它们了

glDeleteShader(vertexShader);
glDeleteShader(fragmentShader);

链接顶点属性

顶点缓冲数据会被解析为下面这样子：

• 位置数据被储存为32位（4字节）浮点值。
• 每个位置包含3个这样的值。
• 在这3个值之间没有空隙（或其他值）。这几个值在数组中紧密排列(Tightly Packed)。
• 数据中第一个值在缓冲开始的位置。

使用glVertexAttribPointer函数告诉OpenGL该如何解析顶点数据

glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);

glVertexAttribPointer函数的参数非常多，所以我会逐一介绍它们：

• 第一个参数指定我们要配置的顶点属性。还记得我们在顶点着色器中使用layout(location = 0)定义了position顶点属性的位置值(Location)吗？它可以把顶点属性的位置值设置为0。因为我们希望把数据传递到这一个顶点属性中，所以这里我们传入0。
• 第二个参数指定顶点属性的大小。顶点属性是一个vec3，它由3个值组成，所以大小是3。
• 第三个参数指定数据的类型，这里是GL_FLOAT(GLSL中vec*都是由浮点数值组成的)。
• 下个参数定义我们是否希望数据被标准化(Normalize)。如果我们设置为GL_TRUE，所有数据都会被映射到0（对于有符号型signed数据是-1）到1之间。我们把它设置为GL_FALSE。
• 第五个参数叫做步长(Stride)，它告诉我们在连续的顶点属性组之间的间隔。由于下个组位置数据在3个float之后，我们把步长设置为3 * sizeof(float)。要注意的是由于我们知道这个数组是紧密排列的（在两个顶点属性之间没有空隙）我们也可以设置为0来让OpenGL决定具体步长是多少（只有当数值是紧密排列时才可用）。一旦我们有更多的顶点属性，我们就必须更小心地定义每个顶点属性之间的间隔，我们在后面会看到更多的例子（译注: 这个参数的意思简单说就是从这个属性第二次出现的地方到整个数组0位置之间有多少字节）。
• 最后一个参数的类型是void*，所以需要我们进行这个奇怪的强制类型转换。它表示位置数据在缓冲中起始位置的偏移量(Offset)。由于位置数据在数组的开头，所以这里是0。我们会在后面详细解释这个参数。

每个顶点属性从一个VBO管理的内存中获得它的数据，而具体是从哪个VBO（程序中可以有多个VBO）获取则是通过在调用glVetexAttribPointer时绑定到GL_ARRAY_BUFFER的VBO决定的。由于在调用glVetexAttribPointer之前绑定的是先前定义的VBO对象，顶点属性0现在会链接到它的顶点数据。

顶点数组对象

顶点数组对象(Vertex Array Object, VAO)可以像顶点缓冲对象那样被绑定，任何随后的顶点属性调用都会储存在这个VAO中。这样的好处就是，当配置顶点属性指针时，你只需要将那些调用执行一次，之后再绘制物体的时候只需要绑定相应的VAO就行了。（比如一个模型绑定一个VAO）

OpenGL的核心模式要求我们使用VAO，所以它知道该如何处理我们的顶点输入。如果我们绑定VAO失败，OpenGL会拒绝绘制任何东西。

创建一个VAO，绑定VAO

unsigned int VAO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);
glBindVertexArray(VAO);

当我们打算绘制一个物体的时候，我们只要在绘制物体前简单地把VAO绑定到希望使用的设定上就行了。这段代码应该看起来像这样：

// 1. 绑定VAO
glBindVertexArray(VAO);
// 2. 把顶点数组复制到缓冲中供OpenGL使用
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
// 3. 设置顶点属性指针
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);

绘制图形

绘制图形之前，我们需要在main函数外，定义shader，like this：

const char *vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
    "layout (location = 0) in vec3 aPos;\n"
    "void main()\n"
    "{\n"
    "   gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);\n"
    "}\0";
const char *fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
    "out vec4 FragColor;\n"
    "void main()\n"
    "{\n"
    "   FragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);\n"
    "}\n\0";

（我十分接受不了！！！下面立马开始准备封装）

OpenGL给我们提供了glDrawArrays函数，它使用当前激活的着色器，之前定义的顶点属性配置，和VBO的顶点数据（通过VAO间接绑定）来绘制图元

glUseProgram(shaderProgram);
glBindVertexArray(VAO);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
//glDrawArrays函数第一个参数是我们打算绘制的OpenGL图元的类型。由于我们在一开始时说过，我们希望绘制的是一个三角形，这里传递GL_TRIANGLES给它。第二个参数指定了顶点数组的起始索引，我们这里填0。最后一个参数指定我们打算绘制多少个顶点，这里是3

其实现在我们已经可以绘制出一个三角形了，但是我觉得shader部分的代码写在头部，很难看！很难看！很难看！尤其是要写一堆“\n”，实在是受不了。所以就穿插Shader的内容，我们直接把shader类封装起来。

定义Shader类

#ifndef SHADER_H
#define SHADER_H

#include 

#include 
#include 
#include 
#include 

class Shader
{
public:
    //程序ID
    unsigned int ID;
    
    //构造函数
    Shader(const char* vertexPath, const char* fragmentPath)
    {
        // 1. 从文件路径中获取顶点/片段着色器
        std::string vertexCode;
        std::string fragmentCode;
        std::ifstream vShaderFile;
        std::ifstream fShaderFile;
        // 保证ifstream对象可以抛出异常:
        vShaderFile.exceptions (std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
        fShaderFile.exceptions (std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
        try 
        {
            // 打开文件
            vShaderFile.open(vertexPath);
            fShaderFile.open(fragmentPath);
            std::stringstream vShaderStream, fShaderStream;
            // 读取文件的缓冲内容到数据流中
            vShaderStream << vShaderFile.rdbuf();
            fShaderStream << fShaderFile.rdbuf();
            // 关闭文件处理器
            vShaderFile.close();
            fShaderFile.close();
            // 转换数据流到string
            vertexCode   = vShaderStream.str();
            fragmentCode = fShaderStream.str();
        }
        catch (std::ifstream::failure e)
        {
            std::cout << "ERROR::SHADER::FILE_NOT_SUCCESFULLY_READ" << std::endl;
        }
        const char* vShaderCode = vertexCode.c_str();
        const char * fShaderCode = fragmentCode.c_str();
        // 2. 编译着色器
        unsigned int vertex, fragment;
        int success;
        char infoLog[512];
        // 顶点着色器
        vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
        glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL);
        glCompileShader(vertex);
        checkCompileErrors(vertex, "VERTEX");
        // 片元着色器
        fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
        glShaderSource(fragment, 1, &fShaderCode, NULL);
        glCompileShader(fragment);
        checkCompileErrors(fragment, "FRAGMENT");
        // 着色器程序
        ID = glCreateProgram();
        glAttachShader(ID, vertex);
        glAttachShader(ID, fragment);
        glLinkProgram(ID);
        checkCompileErrors(ID, "PROGRAM");
        // 删除着色器，它们已经链接到我们的程序中了，已经不再需要了
        glDeleteShader(vertex);
        glDeleteShader(fragment);
    }
    
    // 使用/激活程序
    void use() 
    { 
        glUseProgram(ID); 
    }
    // uniform工具函数
    // ------------------------------------------------------------------------
    void setBool(const std::string &name, bool value) const
    {         
        glUniform1i(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), (int)value); 
    }
    // ------------------------------------------------------------------------
    void setInt(const std::string &name, int value) const
    { 
        glUniform1i(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), value); 
    }
    // ------------------------------------------------------------------------
    void setFloat(const std::string &name, float value) const
    { 
        glUniform1f(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), value); 
    }


//private里的内容，总之就是一些错误显示····
private:
    // utility function for checking shader compilation/linking errors.
    // ------------------------------------------------------------------------
    void checkCompileErrors(unsigned int shader, std::string type)
    {
        int success;
        char infoLog[1024];
        if (type != "PROGRAM")
        {
            glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
            if (!success)
            {
                glGetShaderInfoLog(shader, 1024, NULL, infoLog);
                std::cout << "ERROR::SHADER_COMPILATION_ERROR of type: " << type << "\n" << infoLog << "\n -- --------------------------------------------------- -- " << std::endl;
            }
        }
        else
        {
            glGetProgramiv(shader, GL_LINK_STATUS, &success);
            if (!success)
            {
                glGetProgramInfoLog(shader, 1024, NULL, infoLog);
                std::cout << "ERROR::PROGRAM_LINKING_ERROR of type: " << type << "\n" << infoLog << "\n -- --------------------------------------------------- -- " << std::endl;
            }
        }
    }
};
#endif

定义完Shader类，在main.cpp中加上

#include "Shader.h"

我们就可以把那一堆“难看”的Shader弄到别的地方去了，我使用过的是vs code+插件来编写shader

创建一个shader文件夹用于存放shader（教程上说vertexShader后缀为vs，fragmentShader后缀为fs，code的插件不能识别.fs文件，不认为是shader文件，我统一都用.vs后缀）

在主程序中，我们免去了写shader程序，编译shader，shaderprogram，使用下面一行代码：

Shader ourShader("Shader/vertexShader.vs", "Shader/fragmentShader.vs");

在渲染循环中，我们调用ourShader中的use方法：

ourShader.use();

搞定！！！！！！！接下来还是回到我们的Triangle来

索引缓冲对象

索引缓冲对象(Element Buffer Object，EBO，也叫Index Buffer Object，IBO)。要解释索引缓冲对象的工作方式最好还是举个例子：假设我们不再绘制一个三角形而是绘制一个矩形。我们可以绘制两个三角形来组成一个矩形（OpenGL主要处理三角形）。这会生成下面的顶点的集合：

float vertices[] = {
    // 第一个三角形
    0.5f, 0.5f, 0.0f,   // 右上角
    0.5f, -0.5f, 0.0f,  // 右下角
    -0.5f, 0.5f, 0.0f,  // 左上角
    // 第二个三角形
    0.5f, -0.5f, 0.0f,  // 右下角
    -0.5f, -0.5f, 0.0f, // 左下角
    -0.5f, 0.5f, 0.0f   // 左上角
};

几个顶点叠加了，这会产生一大堆浪费。更好的解决方案是只储存不同的顶点，并设定绘制这些顶点的顺序。索引缓冲对象的工作方式正是这样的。先要定义（不重复的）顶点，和绘制出矩形所需的索引：

float vertices[] = {
    0.5f, 0.5f, 0.0f,   // 右上角
    0.5f, -0.5f, 0.0f,  // 右下角
    -0.5f, -0.5f, 0.0f, // 左下角
    -0.5f, 0.5f, 0.0f   // 左上角
};

unsigned int indices[] = { // 注意索引从0开始! 
    0, 1, 3, // 第一个三角形
    1, 2, 3  // 第二个三角形
};

创建索引缓冲对象，绑定EBO然后用glBufferData把索引复制到缓冲里，和VBO类似，我们会把这些函数调用放在绑定和解绑函数调用之间，只不过这次我们把缓冲的类型定义为GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER

unsigned int EBO;
glGenBuffers(1, &EBO);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);

最后一件要做的事是用glDrawElements来替换glDrawArrays函数，来指明我们从索引缓冲渲染。

glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);

---

源码被我改了很多已经改乱掉了（手动滑稽），因为做了教程中课后的练习题。（而且当时还没有看到下一张Shader的封装内容）

题目：创建两个着色器程序，第二个程序使用一个不同的片段着色器，输出黄色；再次绘制这两个三角形，让其中一个输出为黄色。

我还是把我写的贴一下（）

#include
#include
#include

void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
void processInput(GLFWwindow *window);

//定于窗口宽高
const unsigned int SCR_WIDTH = 600;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;


float vertices1[] = {
	0.0f,0.5f,0.0f,
	0.5f,0.0f,0.0f,
	-0.5f,0.0f,0.0f
};

float vertices2[] = {
	-0.5f,0.0f,0.0f,
	0.0f,-0.5f,0.0f,
	0.5f,0.0f,0.0f
};

unsigned int indices[] = {
	0,1,3,
	1,2,3
};

const char* vertexShaderSourse = "#version 330 core		\n"
"layout(location = 0) in vec3 aPos;					 \n"
"void main(){										 \n"
"	gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);}\n";


const char* fragmentShader1Sourse = "#version 330 core\n"
"out vec4 FragColor;						  \n"
"void main(){								  \n"
"	FragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);}\n";

const char* fragmentShader2Sourse = "#version 330 core\n"
"out vec4 FragColor;						  \n"
"void main(){								  \n"
"	FragColor = vec4(1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);}\n";






int main()
{

	glfwInit();//初始化GLFW
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);//OpenGL 主版本号
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);//OpenGL 次版本号
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);//使用核心模式（Core-profile）

	//如使用的是Max OS X系统，将下面代码解除注释
	//glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);

	//Open GLFW Window
	GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "Hellow Triangle", NULL, NULL);
	if (window == NULL)
	{
		std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
		glfwTerminate();
		return -1;
	}
	//创建完窗口我们就可以通知GLFW将我们窗口的上下文设置为当前线程的主上下文
	glfwMakeContextCurrent(window);


	//GLAD是用来管理OpenGL的函数指针的，所以在调用任何OpenGL的函数之前我们需要初始化GLAD
	if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
	{
		std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
		return -1;
	}

	//注册framebuffer_size_callback函数，告诉GLFW我们希望每当窗口调整大小的时候调用这个函数
	glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);

	unsigned int VAO[2], VBO[2];
	glGenVertexArrays(2, VAO);
	glGenBuffers(2, VBO);


	glBindVertexArray(VAO[0]);
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO[0]);
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices1), vertices1, GL_STATIC_DRAW);
	glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
	glEnableVertexAttribArray(0);


	glBindVertexArray(VAO[1]);
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO[1]);
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices2), vertices2, GL_STATIC_DRAW);
	glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
	glEnableVertexAttribArray(0);


	unsigned int vertexShader;
	vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
	glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSourse, NULL);
	glCompileShader(vertexShader);

	unsigned int fragmentShader1, fragmentShader2;
	fragmentShader1 = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
	glShaderSource(fragmentShader1, 1, &fragmentShader1Sourse, NULL);
	glCompileShader(fragmentShader1);

	fragmentShader2 = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
	glShaderSource(fragmentShader2, 1, &fragmentShader2Sourse, NULL);
	glCompileShader(fragmentShader2);


	unsigned int shaderProgram1, shaderProgram2;
	shaderProgram1 = glCreateProgram();
	shaderProgram2 = glCreateProgram();

	glAttachShader(shaderProgram1, vertexShader);
	glAttachShader(shaderProgram1, fragmentShader1);
	glLinkProgram(shaderProgram1);

	glAttachShader(shaderProgram2, vertexShader);
	glAttachShader(shaderProgram2, fragmentShader2);
	glLinkProgram(shaderProgram2);


	glDeleteShader(vertexShader);
	glDeleteShader(fragmentShader1);
	glDeleteShader(fragmentShader2);




	//渲染循环 Render Loop
	while (!glfwWindowShouldClose(window))//glfwWindowShouldClose函数在我们每次循环的开始前检查一次GLFW是否被要求退出
	{
		//输入
		processInput(window);


		//渲染指令
		glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//清空颜色缓冲


		glUseProgram(shaderProgram1);
		glBindVertexArray(VAO[0]);
		glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

		glUseProgram(shaderProgram2);
		glBindVertexArray(VAO[1]);
		glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

		//glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);

		//检查并调用事件，交换缓冲
		glfwPollEvents();
		glfwSwapBuffers(window);
	}
	//释放/删除之前的分配的所有资源
	glfwTerminate();
	return 0;
}


//回调函数
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
	//glViewport函数前两个参数控制窗口左下角的位置。第三个和第四个参数控制渲染窗口的宽度和高度（像素）
	glViewport(0, 0, width, height);
}

//检查用户是否按下了返回键(Esc)（如果没有按下，glfwGetKey将会返回GLFW_RELEASE。如果用户的确按下了返回键，我们将通过glfwSetwindowShouldClose使用把WindowShouldClose属性设置为 true的方法关闭GLFW。下一次while循环的条件检测将会失败，程序将会关闭
void processInput(GLFWwindow* window)
{
	if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
		glfwSetWindowShouldClose(window, true);
}

运行的结果是这样的：

其实到这里我还有个疑问：

能不能用EBO来绘制两个颜色不同的三角形？？？

等我再多理解理解······

---

······························································手动分割·································································

接着写Shader部分的内容

GLSL

着色器是使用一种叫GLSL的类C语言写成的。GLSL是为图形计算量身定制的，它包含一些针对向量和矩阵操作的有用特性。

着色器的开头总是要声明版本，接着是输入和输出变量、uniform和main函数。每个着色器的入口点都是main函数，在这个函数中我们处理所有的输入变量，并将结果输出到输出变量中。

一个典型的着色器有下面的结构：

#version version_number
in type in_variable_name;
in type in_variable_name;

out type out_variable_name;

uniform type uniform_name;

int main()
{
  // 处理输入并进行一些图形操作
  ...
  // 输出处理过的结果到输出变量
  out_variable_name = weird_stuff_we_processed;
}

顶点着色器，每个输入变量也叫顶点属性(Vertex Attribute)。我们能声明的顶点属性是有上限的，它一般由硬件来决定。OpenGL确保至少有16（0-15）个包含4分量的顶点属性可用。

关于顶点属性举个例子：一号位存放顶点位置，二号位存放UV，三号位存放法线······

数据类型

GLSL中包含C等其它语言大部分的默认基础数据类型：int、float、double、uint和bool。GLSL也有两种容器类型，它们会在这个教程中使用很多，分别是向量(Vector)和矩阵(Matrix).

向量

GLSL中的向量是一个可以包含有1、2、3或者4个分量的容器，分量的类型可以是前面默认基础类型的任意一个。大多数的时候我们使用vecn(vec4,vec3····)，因为float足够满足大多数要求。一个向量的分量可以通过vec.x这种方式获取，这里x是指这个向量的第一个分量。你可以分别使用.x、.y、.z和.w来获取它们的第1、2、3、4个分量。

输入与输出

虽然着色器是各自独立的小程序，但是它们都是一个整体的一部分，出于这样的原因，我们希望每个着色器都有输入和输出，这样才能进行数据交流和传递。GLSL定义了in和out关键字专门来实现这个目的。每个着色器使用这两个关键字设定输入和输出，只要一个输出变量与下一个着色器阶段的输入匹配，它就会传递下去。但在顶点和片段着色器中会有点不同。

顶点着色器应该接收的是一种特殊形式的输入，否则就会效率低下。顶点着色器的输入特殊在，它从顶点数据中直接接收输入。为了定义顶点数据该如何管理，我们使用location这一元数据指定输入变量，这样我们才可以在CPU上配置顶点属性。我们已经在前面的教程看过这个了，layout (location = 0)。顶点着色器需要为它的输入提供一个额外的layout标识，这样我们才能把它链接到顶点数据。

你也可以忽略layout (location = 0)标识符，通过在OpenGL代码中使用glGetAttribLocation查询属性位置值(Location)，但是我更喜欢在着色器中设置它们，这样会更容易理解而且节省你（和OpenGL）的工作量。

另一个例外是片段着色器，它需要一个vec4颜色输出变量，因为片段着色器需要生成一个最终输出的颜色。如果你在片段着色器没有定义输出颜色，OpenGL会把你的物体渲染为黑色（或白色）。

所以，如果我们打算从一个着色器向另一个着色器发送数据，我们必须在发送方着色器中声明一个输出，在接收方着色器中声明一个类似的输入。当类型和名字都一样的时候，OpenGL就会把两个变量链接到一起，它们之间就能发送数据了（这是在链接程序对象时完成的）。

Uniform

Uniform是一种从CPU中的应用向GPU中的着色器发送数据的方式，但uniform和顶点属性有些不同。首先，uniform是全局的(Global)。全局意味着uniform变量必须在每个着色器程序对象中都是独一无二的，而且它可以被着色器程序的任意着色器在任意阶段访问。第二，无论你把uniform值设置成什么，uniform会一直保存它们的数据，直到它们被重置或更新。

如果你声明了一个uniform却在GLSL代码中没用过，编译器会静默移除这个变量，导致最后编译出的版本中并不会包含它，这可能导致几个非常麻烦的错误，记住这点！

例子：（制作一个会变色的Triangle）

fragmentShader.vs

#version 330 core
out vec4 FragColor;

uniform vec4 ourColor; // 在OpenGL程序代码中设定这个变量

void main()
{
    FragColor = ourColor;
}

首先需要找到着色器中uniform属性的索引/位置值。当我们得到uniform的索引/位置值后，我们就可以更新它的值了。这次我们不去给像素传递单独一个颜色，而是让它随着时间改变颜色。我们需要在渲染循环中加入以下代码：

float timeValue = glfwGetTime();
float greenValue = (sin(timeValue) / 2.0f) + 0.5f;
int vertexColorLocation = glGetUniformLocation(shaderProgram, "ourColor");
glUseProgram(shaderProgram);
glUniform4f(vertexColorLocation, 0.0f, greenValue, 0.0f, 1.0f);

注意，查询uniform地址不要求你之前使用过着色器程序，但是更新一个uniform之前你必须先使用程序（调用glUseProgram)，因为它是在当前激活的着色器程序中设置uniform的。

因为OpenGL在其核心是一个C库，所以它不支持类型重载，在函数参数不同的时候就要为其定义新的函数；glUniform是一个典型例子。这个函数有一个特定的后缀，标识设定的uniform的类型。可能的后缀有：

后缀	含义
f	函数需要一个float作为它的值
i	函数需要一个int作为它的值
ui	函数需要一个unsigned int作为它的值
3f	函数需要3个float作为它的值
fv	函数需要一个float向量/数组作为它的值

每当你打算配置一个OpenGL的选项时就可以简单地根据这些规则选择适合你的数据类型的重载函数。在我们的例子里，我们希望分别设定uniform的4个float值，所以我们通过glUniform4f传递我们的数据

更多属性！

我们打算把颜色数据加进顶点数据中。我们将把颜色数据添加为3个float值至vertices数组。我们将把三角形的三个角分别指定为红色、绿色和蓝色：

float vertices[] = {
    // 位置              // 颜色
     0.5f, -0.5f, 0.0f,  1.0f, 0.0f, 0.0f,   // 右下
    -0.5f, -0.5f, 0.0f,  0.0f, 1.0f, 0.0f,   // 左下
     0.0f,  0.5f, 0.0f,  0.0f, 0.0f, 1.0f    // 顶部
};

由于现在有更多的数据要发送到顶点着色器，我们有必要去调整一下顶点着色器，使它能够接收颜色值作为一个顶点属性输入。需要注意的是我们用layout标识符来把aColor属性的位置值设置为1：

#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;   // 位置变量的属性位置值为 0 
layout (location = 1) in vec3 aColor; // 颜色变量的属性位置值为 1

out vec3 ourColor; // 向片段着色器输出一个颜色

void main()
{
    gl_Position = vec4(aPos, 1.0);
    ourColor = aColor; // 将ourColor设置为我们从顶点数据那里得到的输入颜色
}

使用ourColor输出变量，我们必须再修改一下片段着色器：

#version 330 core
out vec4 FragColor;  
in vec3 ourColor;

void main()
{
    FragColor = vec4(ourColor, 1.0);
}

更新后的VBO内存中的数据现在看起来像这样：

使用glVertexAttribPointer函数更新顶点格式

// 位置属性
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);
// 颜色属性
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)(3* sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(1);

我们现在有了两个顶点属性，我们不得不重新计算步长值。为获得数据队列中下一个属性值（比如位置向量的下个x分量）我们必须向右移动6个float，其中3个是位置值，另外3个是颜色值。这使我们的步长值为6乘以float的字节数（=24字节）。

同样，这次我们必须指定一个偏移量。对于每个顶点来说，位置顶点属性在前，所以它的偏移量是0。颜色属性紧随位置数据之后，所以偏移量就是3 * sizeof(float)，用字节来计算就是12字节。

噔！噔噔噔噔！！！

源码：

#include
#include
#include
#include "Shader.h"

void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
void processInput(GLFWwindow *window);

//定于窗口宽高
const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;


float vertices[] = {
	// 位置              // 颜色
	0.5f, -0.5f, 0.0f,  1.0f, 0.0f, 0.0f,   // 右下
	-0.5f, -0.5f, 0.0f,  0.0f, 1.0f, 0.0f,   // 左下
	0.0f,  0.5f, 0.0f,  0.0f, 0.0f, 1.0f    // 顶部
};

int main()
{

	glfwInit();//初始化GLFW
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);//OpenGL 主版本号
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);//OpenGL 次版本号
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);//使用核心模式（Core-profile）

	//如使用的是Max OS X系统，将下面代码解除注释
	//glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);


	//Open GLFW Window
	GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "ShaderLearn", NULL, NULL);
	if (window == NULL)
	{
		std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
		glfwTerminate();
		return -1;
	}
	//创建完窗口我们就可以通知GLFW将我们窗口的上下文设置为当前线程的主上下文
	glfwMakeContextCurrent(window);


	//GLAD是用来管理OpenGL的函数指针的，所以在调用任何OpenGL的函数之前我们需要初始化GLAD
	if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
	{
		std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
		return -1;
	}



	//注册framebuffer_size_callback函数，告诉GLFW我们希望每当窗口调整大小的时候调用这个函数
	glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);


	Shader ourShader("Shader/vertexShader.vs", "Shader/fragmentShader.fs");


	unsigned int VBO, VAO;
	glGenBuffers(1, &VBO);
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);


	glGenVertexArrays(1, &VAO);
	glBindVertexArray(VAO);

	//位置属性
	glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)0);
	glEnableVertexAttribArray(0);
	//颜色属性
	glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float)));
	glEnableVertexAttribArray(1);



	//渲染循环 Render Loop
	while (!glfwWindowShouldClose(window))//glfwWindowShouldClose函数在我们每次循环的开始前检查一次GLFW是否被要求退出
	{
		//输入
		processInput(window);


		//渲染指令
		glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//清空颜色缓冲

		
		ourShader.use();
		//float offset = 0.5f;
		//ourShader.setFloat("xOffset", offset);

		glBindVertexArray(VAO);
		glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);


		//检查并调用事件，交换缓冲
		glfwPollEvents();
		glfwSwapBuffers(window);
	}
	//释放/删除之前的分配的所有资源
	glfwTerminate();
	return 0;
}


//回调函数
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
	//glViewport函数前两个参数控制窗口左下角的位置。第三个和第四个参数控制渲染窗口的宽度和高度（像素）
	glViewport(0, 0, width, height);
}

//检查用户是否按下了返回键(Esc)（如果没有按下，glfwGetKey将会返回GLFW_RELEASE。如果用户的确按下了返回键，我们将通过glfwSetwindowShouldClose使用把WindowShouldClose属性设置为 true的方法关闭GLFW。下一次while循环的条件检测将会失败，程序将会关闭
void processInput(GLFWwindow* window)
{
	if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
		glfwSetWindowShouldClose(window, true);
}

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这章内容简直爆炸，直到现在依旧没能完全理解，希望在以后的学习中，深入理解，加强记忆！！！

关于VBO，VAO，EBO可以去看下B站傅老师的视频。

我也是看了他的视频又进一步理解了下。