OpenGL在macOS上的环境搭建

一、基本简介

• OpenGL是什么？
  OpenGL（全写Open Graphics Library）是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口规格的专业的图形程序接口。它用于三维图像（二维的亦可），是一个功能强大，调用方便的底层图形库。

• OpenGL能做什么？
  OpenGL能用来开发跨平台的渲染引擎，在Android、macOS、iOS、Windows、PS等平台均可使用 OpenGL(ES)。

• OpenGL不能做什么？
  OpenGL不能做物理模拟，OpenGL不能做网络通信，一句话，除了渲染以外的事情，OpenGL都做不了，OpenGL只是一个3D渲染API接口标准。

• OpenGL VS DirectX

• OpenGL只能做渲染，DirectX除了渲染以外还能做许多其它的，比如，DirectX 里面包含d3dxmath可以用来做3D数学运算；DirectX里面包含的外部设备接口模块可以用来接受外部设备的输入。

• OpenGL只是一个定义了一些接口的标准，只要实现了这些接口，那么就算是实现了OpenGL，相反的，DirectX则只有微软自己实现的那一份代码，所有人都使用微软给出的那份代码。

• OpenGL能跨平台，几乎所有的平台都支持OpenGL，从移动设备到PC产品再到主机平台，都支持OpenGL，而DirectX则只有微软自己的XBox和Windows支持。

• 速度方面，DirectX完爆OpenGL，对同一硬件而言，DirectX是OpenGL 渲染速度的两倍多。

二、准备资源和文件

• CLTools（包含了大部分CLTools类中的C语言独立函数）
• glew（跨平台的C++扩展库，基于OpenGL图形接口，只要包含一个glew.h头文件，就能使用gl,glu,glext,wgl,glx的全部函数，支持目前流行的各种操作系统（including Windows, Linux, Mac OS X, FreeBSD, Irix, and Solaris）
• libGLTools.a

三、环境搭建

• 新建一个工程：打开Xcode，创建一个工程，然后选择macOS -> App，进入下一步；

• 删除如图中选中的不需要的类和文件；

• 新建main.cpp，选择macOS -> C++ File，然后进入下一步；

• 去掉图中箭头所指的创建头文件勾选，并命名为main，然后点击下一步创建；

• 在main.cpp里面添加上主函数；

int main(int argc, char *argv[]) {
    
}

• 添加依赖库：OpenGL.framework 和 GLUT.framework 两个系统库；

• 配置路径：将下载好的 include 文件夹（GL）直接拖入项目工程中，将 libGLTools.a 静态库直接拖入到项目的 Frameworks 中；

• 在 Build Settings 中搜索 “Header search” ，在 Header Search Paths 添加上 include 的路径；

• 通过以上步骤，即可在macOS上将OpenGL的基本环境搭建完成。

四、环境测试

一个简单三角形的绘制和显示的代码段，可以检查环境的搭建是否成功，只需要将代码复制到main.cpp即可。

#include "GLShaderManager.h"
#include "GLTools.h"
#include 

GLBatch triangleBatch;

GLShaderManager shaderManager;

// 窗口大小改变时接受新的宽度和高度，其中0,0代表窗口中视口的左下角坐标，w，h代表像素
void ChangeSize(int w,int h) {
    
    glViewport(0, 0, w, h);
}

// 为程序作一次性的设置
void SetupRC() {
    // 设置背影颜色
    glClearColor(0.0f,0.0f,1.0f,1.0f);
    
    //初始化着色管理器
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    
    // 设置三角形，其中数组vVert包含所有3个顶点的x,y,笛卡尔坐标对。
    GLfloat vVerts[] = {
        -0.5f,0.0f,0.0f,
        
        0.5f,0.0f,0.0f,

        0.0f,0.5f,0.0f,
    };
    // 批次处理
    triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLES,3);
    
    triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
    
    triangleBatch.End();
}

// 开始渲染
void RenderScene(void) {
    // 清除一个或一组特定的缓冲区
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    
    // 设置一组浮点数来表示紫色
    GLfloat vRed[] = {1.0f,0.0f,0.0f,1.0f};
    
    // 传递到存储着色器，即GLT_SHADER_IDENTITY着色器，这个着色器只是使用指定颜色以默认笛卡尔坐标第在屏幕上渲染几何图形
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,vRed);
    
    // 提交着色器
    triangleBatch.Draw();
    
    // 将在后台缓冲区进行渲染，然后在结束时交换到前台
    glutSwapBuffers();
}

int main(int argc,char* argv[]) {
    // 设置当前工作目录，针对MAC OS X
    gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
    
    // 初始化GLUT库
    glutInit(&argc, argv);
    
    /*初始化双缓冲窗口，其中标志GLUT_DOUBLE、GLUT_RGBA、GLUT_DEPTH、GLUT_STENCIL分别指
     双缓冲窗口、RGBA颜色模式、深度测试、模板缓冲区*/
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);
    
    //GLUT窗口大小，标题窗口
    glutInitWindowSize(200,200);
    
    glutCreateWindow("Triangle");
    
    // 注册回调函数
    glutReshapeFunc(ChangeSize);
    
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    
    // 驱动程序的初始化中没有出现任何问题。
    GLenum err = glewInit();
    
    if(GLEW_OK != err) {
        fprintf(stderr,"glew error:%s\n",glewGetErrorString(err));
        return 1;
    }
    
    // 调用SetupRC
    SetupRC();
    glutMainLoop();
    return 0;
}