OpenGL如何使用固定管线下的着色器渲染一个正方形，并用特殊键控制移动

绘制一个正方形，并根据上、下、左、右键进行移动

绘制一个如图的正方形，并控制移动

1.设置工作目录，针对Mac OS X

• 在GLTools文件中提供了一个glSetWorkingDrectory专门用来提供设置当前工作目录的，实际上在Windows中没有必要设置当前工作目录的。这是因为工作目录默认就与程序的可执行程序同目录，但是在Mac OS X中，这个程序将当前的工作文件改为了应用程序捆绑包中的/Resource文件夹。GLUT的优先设定自动进行了这个设置，但是这样方法更加安全。

 gltSetWorkingDirectory(argv[0]);

2.初始化GLUT库，这个函数只是传递命令参数并且初始化glut库

glutInit(&argc, argv);

3.初始化双缓冲区窗口，其中其中标志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。

• GLUT_DOUBLE：双缓存窗口，是指绘图命令实际上是离屏缓存区执行的，然后迅速转换成了窗口视图，这样的方式方法经常用来做动画效果。
  -GLUT_DEPTH:将一个深度缓存区分配为显示的一部分，因此我们能够执行深度测试。
  -GLUT_STENCIL:这个标识是保证我们有一个可用的模板缓存区。

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);

4.GLUT设置窗口的大小以及窗口的标题

 glutInitWindowSize(800, 600);
 glutCreateWindow("Triangle");

5.注册相关函数

GLUT内部运行着一个本地消息循环，用来调用我们不同时间注册进来的回调函数。我们可以注册2个回调函数：1，为窗口改变大小而设置的一个回调函数；2，包含OpenGL渲染的回调函数。

• 注册重塑函数

    glutReshapeFunc(changeSize);

注册的重塑函数changeSize方法的实现，通过glViewport (GLint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height);来重新设置窗口的大小，x,y 参数代表窗口中视图的左下角坐标，而宽度、高度是像素，为表示，通常x,y 都是为0。

/*
 在窗口大小改变时，接收新的宽度&高度。
 */
void changeSize(int w,int h)
{
    /*
      x,y 参数代表窗口中视图的左下角坐标，而宽度、高度是像素为表示，通常x,y 都是为0
     */
    glViewport(0, 0, w, h);
    
}

• 注册显示函数

    glutDisplayFunc(RenderScene);

注册的显示函数void RenderScene(void)实现,显示函数的具体实现步骤
第一步： 在该方法中我们需要清除一个或者一组特定的缓存区；
缓存区是一块存着图像信息的存储空间，红色、绿色、蓝色和alpha分量通常一起作为颜色缓存区或像素缓存区引用。OpenGL 中不止一种缓冲区（颜色缓存区、深度缓存区和模板缓存区）清除缓存区对数值进行预置； 参数：指定将要清除的缓存的 GL_COLOR_BUFFER_BIT :指示当前激活的用来进行颜色写入缓冲区 GL_DEPTH_BUFFER_BIT :指示深度缓存区 GL_STENCIL_BUFFER_BIT:指示模板缓冲区。
第二步：使用一组浮点数来表示红色，设置绘制需要的颜色
第三步：将设置的颜色传递到存储着色器，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
第四步：提交着色器
第五步：将后台缓冲区进行渲染，然后结束后交换给前台,在开始的设置openGL 窗口的时候，我们指定要一个双缓冲区的渲染环境。这就意味着将在后台缓冲区进行渲染，渲染结束后交换给前台。这种方式可以防止观察者看到可能伴随着动画帧与动画帧之间的闪烁的渲染过程。缓冲区交换平台将以平台特定的方式进行。

void RenderScene(void)
{

    //1.清除一个或者一组特定的缓存区
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    
    
    //2.设置一组浮点数来表示红色
    GLfloat vRed[] = {1.0,0.0,0.0,1.0f};
    
    //3.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);
    
    //4.提交着色器
    triangleBatch.Draw();
    
   //5.将后台缓冲区进行渲染，然后结束后交换给前台

    glutSwapBuffers();
    
}

• 注册特殊函数:设置通过捕获键盘上特定的键值来对正方形进行移动控制

void SpecialKeys(int key, int x, int y){
    //移动步长
    GLfloat stepSize = 0.025f;
    
    GLfloat blockX = vVerts[0];
    GLfloat blockY = vVerts[10];
    
    printf("v[0] = %f\n",blockX);
    printf("v[10] = %f\n",blockY);
    
    //往上移动
    if (key == GLUT_KEY_UP) {
        
        blockY += stepSize;
    }
    //往下移动
    if (key == GLUT_KEY_DOWN) {
        
        blockY -= stepSize;
    }
    //往左移动
    if (key == GLUT_KEY_LEFT) {
        blockX -= stepSize;
    }
    //往右移动
    if (key == GLUT_KEY_RIGHT) {
        blockX += stepSize;
    }

    //触碰到边界（4个边界）的处理
    
    //当正方形移动超过最左边的时候
    if (blockX < -1.0f) {
        blockX = -1.0f;
    }
    
    //当正方形移动到最右边时
    //1.0 - blockSize * 2 = 总边长 - 正方形的边长 = 最左边点的位置
    if (blockX > (1.0 - blockSize * 2)) {
        blockX = 1.0f - blockSize * 2;
    }
    
    //当正方形移动到最下面时
    //-1.0 - blockSize * 2 = Y（负轴边界） - 正方形边长 = 最下面点的位置
    if (blockY < -1.0f + blockSize * 2 ) {
        
        blockY = -1.0f + blockSize * 2;
    }
    
    //当正方形移动到最上面时
    if (blockY > 1.0f) {
        
        blockY = 1.0f;
        
    }

    printf("blockX = %f\n",blockX);
    printf("blockY = %f\n",blockY);
    
    // Recalculate vertex positions
    vVerts[0] = blockX;
    vVerts[1] = blockY - blockSize*2;
    
    printf("(%f,%f)\n",vVerts[0],vVerts[1]);
    
    
    vVerts[3] = blockX + blockSize*2;
    vVerts[4] = blockY - blockSize*2;
    printf("(%f,%f)\n",vVerts[3],vVerts[4]);
    
    vVerts[6] = blockX + blockSize*2;
    vVerts[7] = blockY;
    printf("(%f,%f)\n",vVerts[6],vVerts[7]);
    
    vVerts[9] = blockX;
    vVerts[10] = blockY;
    printf("(%f,%f)\n",vVerts[9],vVerts[10]);
    //重新渲染提交批次类
    triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
    
    glutPostRedisplay();
}

6.初始化一个GLEW库,确保OpenGL API对程序完全可用。在视图做任何渲染之前，要检查确定驱动程序的初始化过程中没有任何问题

 GLenum status = glewInit();
    if (GLEW_OK != status) {
        
        printf("GLEW Error:%s\n",glewGetErrorString(status));
        return 1;
        
    }

7.设置我们的渲染环境setupRC();

第一步：设置清屏颜色
第二步：没有着色器，在OpenGL 核心框架中是无法进行任何渲染的。初始化一个渲染管理器。
第三步：指定顶点。

void setupRC()
{
    //设置清屏颜色（背景颜色）
    glClearColor(0.98f, 0.40f, 0.7f, 1);
    //没有着色器，在OpenGL 核心框架中是无法进行任何渲染的。初始化一个渲染管理器。
    //在前面的课程，我们会采用固管线渲染，后面会学着用OpenGL着色语言来写着色器
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    
    
//    //指定顶点
//    //在OpenGL中，三角形是一种基本的3D图元绘图原素。
//    GLfloat vVerts[] = {
//        -0.5f,0.0f,0.0f,
//        0.5f,0.0f,0.0f,
//        0.0f,0.5f,0.0f
//    };
    
    //修改为GL_TRIANGLE_FAN ，4个顶点

    triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4);
    triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
    triangleBatch.End();
    
}

8.设置消息循环

    glutMainLoop();