OpenGL学习1——OpenGL简介和环境搭建

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OpenGL简介

• OpenGL本身并不是一个API，而只是一个规范，由Khronos开发和维护。实际上开发实现OpenGL库的一般是图形卡制造商。
• OpenGL渲染模式
  • 直接模式（immediate mode）：也称为固定渲染管道（fixed function pipline）。
  • 核心模式（core-profile mode）
• OpenGL本身是一个巨大的状态机（state machine）：一个定义OpenGL当前应如何操作的变量集合。OpenGL的状态一般称为OpenGL的上下文（context）。
• 一个OpenGL对象（object）就是代表一个OpenGL状态子集的选项集合，看起来像C语言的结构：

struct object_name{
    float option1,
    int option2,
    char[] name
};

• 使用OpenGL对象的代码一般看起来是这样的：（其中将OpenGL上下文看作是一个大型结构体）

// OpenGL上下文
struct OpenGL_Context{
    ...
    object_name* object_Window_Target;
    ...
};
// OpenGL常见工作流
// 1、创建对象
unsigned int objectId = 0;
glGenObject(1, &objectId);
// 2、绑定或指定对象到上下文
glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, objectId);
// 3、设置当前绑定的GL_WINDOW_TARGET对象
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_WIDTH, 800);
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_HEIGHT, 600);
// 4、恢复上下文
glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, 0);

2. 环境搭建

2.1 CMake工具下载安装

• CMake下载
  

  CMake下载网页

• CMake安装

  
  
  CMake安装1
  
  
  CMake安装2
  
  
  CMake安装3
  
  
  CMake安装4
  
  
  CMake安装5
  
  
  CMake安装6
  
  
  CMake安装7

• CMake安装验证

  
  
  CMake安装验证

2.2 GLFW库下载编译

• GLFW下载
  
  GLFW库下载

• GLFW包解压内容：

  
  
  GLFW库下载包解压内容

• 创建用于CMake编译输出的文件夹

  
  
  GLFW库编译输出文件夹

• 设置CMake源码和编译输出路径

  
  
  CMake设置

• 点击【Configure】按钮，弹出VS 2019的配置界面

  
  
  CMake的vs 2019配置界面

• 不作设置修改，点击【Finish】按钮，CMake界面展示配置情况

  
  
  CMake配置运行界面

• 点击【generate】按钮，生成代码

  
  
  CMake生成界面

• build文件夹中生成的内容

  
  
  GLFWCompile5.png

• 打开GLFW解决方案

  
  
  GLFW库解决方案

• 生成GLFW库（注意根据需要配置x86或x64）

  
  
  GLFW库生成内容

2.3 GLAD库生成下载

• GLAD
  GLAD网站

• GLAD生成

  
  
  GLAD1

GLAD2

GLAD3

2.4 项目配置

• 库文件存放路径：本人是在D盘创建一个3Lib文件夹用于存放所有第三方库文件。

  
  
  第三方库文件路径

第三方库文件Include路径

GLFW静态库文件路径

• 项目配置1：设置包含目录（含GLFW和GLAD库内容）和库目录

  
  
  包含目录和库目录设置

• 项目配置2：链接GLFW包

  
  
  链接GLFW包

• 项目配置2：链接OpenGL包

  
  
  连接OpenGL包

• 添加GLAD文件

  
  
  添加GLAD的glad.c文件

3. 第一个OpenGL程序

• 程序代码

#include 
// GLAD需在GLFW之前导入，GLAD库内部包含了GL的头文件
#include 
#include 

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

int main()
{
    // 初始化GLFW
    glfwInit();
    // 配置GLFW：使用OpenGL 3.3版本，使用核心模式
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
    // 创建一个窗体对象
    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "LearnOpenGL101", NULL, NULL);
    if (window == NULL)
    {
        std::cout << "Failed to create GLFW widnow" << std::endl;
        glfwTerminate();
        return -1;
    }
    glfwMakeContextCurrent(window);
    // 初始化GLAD
    if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
    {
        std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
        return -1;
    }
    // 设置OpenGL视口
    glViewport(0, 0, 800, 600);
    glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
    // 创建渲染循环
    while (!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        // 处理输入
        processInput(window);
        // 清除背景
        glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
    }
    // 关闭GLFW，释放相关资源
    glfwTerminate();

    return 0;
}
// 窗体尺寸变更回调函数
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
    glViewport(0, 0, width, height);
}
// 处理输入：按下Esc按键则退出
void processInput(GLFWwindow* window)
{
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
        glfwSetWindowShouldClose(window, true);
}

• 运行效果

  
  
  OpenGL窗体