OpenGL入门第一篇——绘制一个三角形

• GLFW：初始化GLFW，用来创建OpenGL上下文，以及操作窗口的第三方库OpenGL第三方库：GLFW入门篇
• GLAD：初始化GLAD，加载OpenGL函数指针地址的函数OpenGL第三方库：GLAD入门篇
• VBO(Vertex Buffer Object)顶点缓冲区对象，主要用来存储顶点的各种信息。优势：将模型的顶点信息放进VBO中，每次画模型时，数据将不必从CPU的内存中提取，而是直接从GPU中提取，进而提高了程序效率。
• VAO(Vertex Array Object)顶点数组对象。VAO保存了所有顶点数据属性的状态结合，它存储了顶点数据的格式以及顶点数据所需的VBO对象的引用。即VAO本身并没有存储顶点的相关属性数据，这些顶点信息是存储在VBO中的，VAO相当于是对很多个VBO的引用，把一些VBO组合在一起作为一个对象统一管理。

下述代码实现基于OpenGL3.3和GLSL330

#include 
#include "glad/glad.h"
#include "GLFW/glfw3.h"

// 三角形的顶点数据
const float triangle[] = {
//     ---- 位置 ----    
     -0.5f, -0.5f, 0.0f,   // 左下
      0.5f, -0.5f, 0.0f,   // 右下
      0.0f,  0.5f, 0.0f    // 正上
};

// 屏幕宽，高
int screen_width = 800;
int screen_height = 600;

int main() {
    // 初始化GLFW
    glfwInit();                                                     // 初始化GLFW
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);                  // OpenGL版本为3.3，主次版本号均设为3
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);  // 使用核心模式(无需向后兼容性)
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);            // 如果使用的是Mac OS X系统，需加上这行
    glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, false);						    // 不可改变窗口大小

    // 创建窗口(宽、高、窗口名称)
    auto window = glfwCreateWindow(screen_width, screen_height, "Triangle", nullptr, nullptr);
    if (window == nullptr) {                                        // 如果窗口创建失败，输出Failed to Create OpenGL Context
        std::cout << "Failed to Create OpenGL Context" << std::endl;
        glfwTerminate();
        return -1;
    }
    glfwMakeContextCurrent(window);                                 // 将窗口的上下文设置为当前线程的主上下文

    // 初始化GLAD，加载OpenGL函数指针地址的函数
    if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
    {
        std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
        return -1;
    }

    // 指定当前视口尺寸(前两个参数为左下角位置，后两个参数是渲染窗口宽、高)
    glViewport(0, 0, screen_width, screen_height);

    // 生成并绑定VAO和VBO
    GLuint vertex_array_object; // == VAO
    glGenVertexArrays(1, &vertex_array_object);
    glBindVertexArray(vertex_array_object);

    GLuint vertex_buffer_object; // == VBO
    glGenBuffers(1, &vertex_buffer_object);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertex_buffer_object);
    // 将顶点数据绑定至当前默认的缓冲中
   glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(triangle), triangle, GL_STATIC_DRAW);

	// 设置顶点属性指针
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
    glEnableVertexAttribArray(0);

    // 解绑VAO和VBO
    glBindVertexArray(0);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

    // 顶点着色器和片段着色器源码
    const char *vertex_shader_source =
        "#version 330 core\n"                           
        "layout (location = 0) in vec3 aPos;\n"           // 位置变量的属性位置值为0
        "void main()\n"
        "{\n"
        "    gl_Position = vec4(aPos, 1.0);\n"
        "}\n\0";
    const char *fragment_shader_source =
        "#version 330 core\n"
        "out vec4 FragColor;\n"                           // 输出的颜色向量
        "void main()\n"
        "{\n"
        "    FragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);\n"
        "}\n\0";

    // 生成并编译着色器
    // 顶点着色器
    int vertex_shader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
    glShaderSource(vertex_shader, 1, &vertex_shader_source, NULL);
    glCompileShader(vertex_shader); 
    int success;
    char info_log[512];
    // 检查着色器是否成功编译，如果编译失败，打印错误信息
    glGetShaderiv(vertex_shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
    if (!success)
    {
        glGetShaderInfoLog(vertex_shader, 512, NULL, info_log);
        std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << info_log << std::endl;
    }
    // 片段着色器
    int fragment_shader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
    glShaderSource(fragment_shader, 1, &fragment_shader_source, NULL);
    glCompileShader(fragment_shader);
    // 检查着色器是否成功编译，如果编译失败，打印错误信息
    glGetShaderiv(fragment_shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
    if (!success)
    {
        glGetShaderInfoLog(fragment_shader, 512, NULL, info_log);
        std::cout << "ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n" << info_log << std::endl;
    }
    // 链接顶点和片段着色器至一个着色器程序
    int shader_program = glCreateProgram();
    glAttachShader(shader_program, vertex_shader);
    glAttachShader(shader_program, fragment_shader);
    glLinkProgram(shader_program);
    // 检查着色器是否成功链接，如果链接失败，打印错误信息
    glGetProgramiv(shader_program, GL_LINK_STATUS, &success);
    if (!success) {
        glGetProgramInfoLog(shader_program, 512, NULL, info_log);
        std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << info_log << std::endl;
    }
	// 删除着色器
    glDeleteShader(vertex_shader);
    glDeleteShader(fragment_shader);

	// 线框模式
	//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);

    // 渲染循环
    while (!glfwWindowShouldClose(window)) {

		// 清空颜色缓冲
        glClearColor(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);//0.0f, 0.34f, 0.57f, 1.0f 背景色
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

		// 使用着色器程序
        glUseProgram(shader_program);

		// 绘制三角形
        glBindVertexArray(vertex_array_object);                                    // 绑定VAO
        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);                                          // 绘制三角形
        glBindVertexArray(0);                                                      // 解除绑定

		// 交换缓冲并且检查是否有触发事件(比如键盘输入、鼠标移动等）
        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
    }

	// 删除VAO和VBO
    glDeleteVertexArrays(1, &vertex_array_object);
    glDeleteBuffers(1, &vertex_buffer_object);

	// 清理所有的资源并正确退出程序
    glfwTerminate();
    return 0;
}

备注：

1. 在渲染循环中的清空颜色缓冲中设定背景色glClearColor(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);
2. 三角形的颜色在片元着色器中的向量out vec4 FragColor中设定。

程序的执行效果：