OpenGL学习——7.坐标系统

前情提要：本文代码源自Github上的学习文档“LearnOpenGL”，我仅在源码的基础上加上中文注释。本文章不以该学习文档做任何商业盈利活动，一切著作权归原作者所有，本文仅供学习交流，如有侵权，请联系我删除。LearnOpenGL原网址：https://learnopengl.com/ 请大家多多支持原作者！

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OpenGL的坐标系统是一个引人入胜的主题，它涉及到在三维空间中描述和定位物体的位置。当我们开始使用OpenGL进行图形编程时，了解和熟悉坐标系统是至关重要的，因为它是我们与图形交互的桥梁。
在OpenGL中，坐标系统是一个右手坐标系，其中X轴向右延伸，Y轴向上延伸，Z轴向内延伸。这种三维坐标系使我们能够在屏幕上创建出逼真的三维场景。我们可以使用这个坐标系统来定义模型的位置、相机的位置、光源的位置等。

右手坐标系(Right-handed System)

然而，在实际渲染过程中，我们通常会使用规范化设备坐标（NDC）来描述物体的位置。NDC是一个二维坐标系统，其中原点位于屏幕的中心，水平和垂直范围都是从-1到1。使用NDC坐标系统的好处是，它可以使我们的渲染结果在不同的屏幕分辨率和纵横比下保持一致。通过将物体的模型坐标转换为NDC坐标，我们可以实现屏幕上的准确渲染。
为了实现坐标转换和变换，我们使用矩阵来描述不同的坐标空间。主要的矩阵有模型矩阵、视图矩阵和投影矩阵。模型矩阵用于将物体的模型坐标转换为世界坐标，视图矩阵用于将世界坐标转换为相机坐标，而投影矩阵则用于将相机坐标转换为NDC坐标。通过将这些矩阵相乘，我们可以将物体从其本地坐标系转换到屏幕上的位置。
在本篇博客文章中，我们将深入研究OpenGL的坐标系统，并探讨如何创建和使用这些矩阵，以及它们在渲染过程中的作用。我们还将讨论坐标系的方向性，以及如何处理不同坐标系统之间的转换和变换。无论您是新手还是有经验的OpenGL开发者，本文都将为您提供清晰的指导，帮助您更好地理解和应用OpenGL的坐标系统。
让我们一同踏入OpenGL的神奇世界，深入探索它丰富多彩的坐标系统，并将其应用于创造令人惊叹的图形和视觉效果吧！通过理解和掌握OpenGL的坐标系统，我们能够开发出令人瞩目的虚拟现实应用、华丽的游戏场景以及逼真的模拟环境。

项目结构：

vShader.txt着色器代码：

#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
layout (location = 2) in vec2 aTexCoord; // 纹理坐标变量的属性位置值为 2

out vec3 ourColor; // 向片段着色器输出一个颜色
out vec2 TexCoord; // 向片段着色器输出一个纹理坐标

uniform mat4 model;
uniform mat4 view;
uniform mat4 projection;

void main()
{
    gl_Position = projection * view * model * 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
    TexCoord = aTexCoord; // 将TexCoord设置为我们从顶点数据那里得到的输入纹理坐标
}

fShader.txt着色器代码：

#version 330 core
out vec4 FragColor; // 输出片段颜色

in vec3 ourColor; // 获取来自顶点着色器的顶点颜色
in vec2 TexCoord; // 获取来自顶点着色器的纹理坐标

uniform sampler2D texture1; // 采样器1
uniform sampler2D texture2; // 采样器2
uniform float brightness; //亮度

void main()
{
    //将颜色乘以亮度再乘以两种纹理混合而成的纹理
    FragColor = vec4(ourColor * brightness, 1.0) * mix(texture(texture1, TexCoord), texture(texture2, TexCoord), 0.15);
}

SHADER_H.h头文件代码：

#ifndef SHADER_H

#define SHADER_H

/* 包含glad来获取所有的必须OpenGL头文件 */
#include ;

#include 
#include 
#include 
#include 



/* 着色器类 */
class Shader
{
public:
    /* 着色器程序 */
    unsigned int shaderProgram;

    /* 构造函数，从文件读取并构建着色器 */
    Shader(const char* vertexPath, const char* fragmentPath)
    {
        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;
        }

        /* string类型转化为char字符串类型 */
        const char* vShaderCode = vertexCode.c_str();
        const char* fShaderCode = fragmentCode.c_str();

        /* 着色器 */
        unsigned int vertex, fragment;
        int success;
        /* 信息日志（编译或运行报错信息） */
        char infoLog[512];

        /* 顶点着色器 */
        vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
        glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL);
        /* 编译 */
        glCompileShader(vertex);
        /* 打印编译错误（如果有的话） */
        glGetShaderiv(vertex, GL_COMPILE_STATUS, &success);
        if (!success)
        {
            glGetShaderInfoLog(vertex, 512, NULL, infoLog);
            std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
        };

        /* 片段着色器 */
        fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
        glShaderSource(fragment, 1, &fShaderCode, NULL);
        /* 编译 */
        glCompileShader(fragment);
        /* 打印编译错误（如果有的话） */
        glGetShaderiv(fragment, GL_COMPILE_STATUS, &success);
        if (!success)
        {
            glGetShaderInfoLog(fragment, 512, NULL, infoLog);
            std::cout << "ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
        }

        /* 着色器程序 */
        shaderProgram = glCreateProgram();
        /* 连接顶点着色器和片段着色器到着色器程序中 */
        glAttachShader(shaderProgram, vertex);
        glAttachShader(shaderProgram, fragment);
        /* 链接着色器程序到我们的程序中 */
        glLinkProgram(shaderProgram);
        /* 打印连接错误（如果有的话） */
        glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success);
        if (!success)
        {
            glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, NULL, infoLog);
            std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
        }

        /* 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);
    }

    /* 激活着色器程序 */
    void use()
    {
        glUseProgram(shaderProgram);
    }

    /* Uniform工具函数，用于设置uniform类型的数值 */
    void setBool(const std::string& name, bool value) const
    {
        glUniform1i(glGetUniformLocation(shaderProgram, name.c_str()), (int)value);
    }
    void setInt(const std::string& name, int value) const
    {
        glUniform1i(glGetUniformLocation(shaderProgram, name.c_str()), value);
    }
    void setFloat(const std::string& name, float value) const
    {
        glUniform1f(glGetUniformLocation(shaderProgram, name.c_str()), value);
    }

    /* 删除着色器程序 */
    void deleteProgram()
    {
        glDeleteProgram(shaderProgram);
    }
};



#endif

stb_image.h头文件下载地址：

https://github.com/nothings/stb/blob/master/stb_image.h

（需要科学上网）

glass_block.png图片：

(请右键图片另存为到你的项目文件夹中)

face.jpg图片：

(请右键图片另存为到你的项目文件夹中)

stb_image_S.cpp源文件代码：

/* 预处理器会修改头文件，让其只包含相关的函数定义源码 */
#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
/* 图像加载头文件 */
#include "stb_image.h"

transformations.cpp源文件代码：

/*
 *
 * OpenGL学习——7.坐标系统
 * 2024年2月5日
 *
 */



#include 

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

 /* 着色器头文件 */
#include "SHADER_H.h"
/* 图像加载头文件 */
#include "stb_image.h"

#pragma comment(lib, "glfw3.lib")
#pragma comment(lib, "opengl32.lib")

const int screenWidth = 800;
const int screenHeight = 800;

/* 这是framebuffer_size_callback函数的定义，该函数用于处理窗口大小变化的回调函数。当窗口的大小发生变化时，该函数会被调用，
它会设置OpenGL视口(Viewport)的大小，以确保渲染结果正确显示。 */
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
    glViewport(0, 0, width, height);
}

/* 这是一个函数声明，声明了一个名为processInput的函数，该函数用于处理用户输入。 */
void processInput(GLFWwindow* window)
{
    /* 当输入为Esc键时，关闭窗口 */
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
        glfwSetWindowShouldClose(window, true);
}

int main()
{
    /* 这是GLFW库的初始化函数，用于初始化GLFW库的状态以及相关的系统资源。 */
    glfwInit();

    /* 下面两行代码表示使用OpenGL“3.3”版本的功能 */
    /* 这行代码设置OpenGL上下文的主版本号为3。这意味着我们希望使用OpenGL “3.几”版本的功能。 */
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    /* 这行代码设置OpenGL上下文的次版本号为3。这表示我们希望使用OpenGL “几.3”版本的功能。 */
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);

    /* 这行代码设置OpenGL的配置文件为核心配置文件(Core Profile)。核心配置文件是3.2及以上版本引入的，移除了一些已经被认为过时或不推荐使用的功能。 */
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);

    /* 这行代码的作用是设置OpenGL上下文为向前兼容模式，但该程序无需向后兼容，所以注释掉 */
    //glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);

    /* 这行代码创建一个名为"LearnOpenGL"的窗口，窗口的初始宽度为800像素，高度为600像素。最后两个参数为可选参数，用于指定窗口的监视器（显示器），
    在此处设置为NULL表示使用默认的显示器。函数返回一个指向GLFWwindow结构的指针，用于表示创建的窗口。 */
    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(screenWidth, screenHeight, "LearnOpenGL", NULL, NULL);

    /* 这是一个条件语句，判断窗口是否成功创建。如果窗口创建失败，即窗口指针为NULL，执行if语句块内的代码。 */
    if (window == NULL)
    {
        /* 这行代码使用C++标准输出流将字符串"Failed to create GLFW window"打印到控制台。即打印出“GLFW窗口创建失败”的错误信息。 */
        std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;

        /* 这行代码用于终止GLFW库的运行，释放相关的系统资源。 */
        glfwTerminate();

        /* 这是main函数的返回语句，表示程序异常结束并返回-1作为退出码。在C++中，返回负数通常表示程序发生错误或异常退出。 */
        return -1;
    }

    /* 这行代码将指定的窗口的上下文设置为当前上下文。它告诉OpenGL将所有渲染操作应用于指定窗口的绘图缓冲区。
    这是为了确保OpenGL在正确的窗口上进行渲染。 */
    glfwMakeContextCurrent(window);

    /* 这是一个条件语句，用于检查GLAD库的初始化是否成功。gladLoadGLLoader函数是GLAD库提供的函数，用于加载OpenGL函数指针。
    glfwGetProcAddress函数是GLFW库提供的函数，用于获取特定OpenGL函数的地址。这行代码将glfwGetProcAddress函数的返回值转换为GLADloadproc类型，
    并将其作为参数传递给gladLoadGLLoader函数。如果初始化失败，即返回值为假（NULL），则执行if语句块内的代码。 */
    if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
    {
        /* 这行代码使用C++标准输出流将字符串"Failed to initialize GLAD"打印到控制台。即打印出“GLAD库初始化失败”的错误信息。 */
        std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;

        /* 这是main函数的返回语句，表示程序异常结束并返回-1作为退出码。在C++中，返回负数通常表示程序发生错误或异常退出。 */
        return -1;
    }

    /* 渲染之前必须告诉OpenGL渲染窗口的尺寸大小，即视口(Viewport)，这样OpenGL才只能知道怎样根据窗口大小显示数据和坐标。 */
    /* 这行代码设置窗口的维度(Dimension)，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）。 */
    /* 实际上也可以将视口的维度设置为比GLFW的维度小，这样子之后所有的OpenGL渲染将会在一个更小的窗口中显示，
    这样子的话我们也可以将一些其它元素显示在OpenGL视口之外。 */
    glViewport(0, 0, screenWidth, screenHeight);

    /* 这行代码设置了窗口大小变化时的回调函数，即当窗口大小发生变化时，framebuffer_size_callback函数会被调用。 */
    glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);

    Shader ourShader("vShader.txt", "fShader.txt");

    /* 定义顶点坐标数据的数组 */
    float vertices[] =
    {
        // 顶点坐标            // 颜色             // 纹理坐标
        // +X面
         0.5f,  0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 1.0f,   // 右上角
         0.5f, -0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 0.0f,   // 右下角
         0.5f, -0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 0.0f,   // 左下角
         0.5f,  0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 1.0f,   // 左上角
        // -X面
        -0.5f,  0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 1.0f,   // 右上角
        -0.5f, -0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 0.0f,   // 右下角
        -0.5f, -0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 0.0f,   // 左下角
        -0.5f,  0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 1.0f,   // 左上角
        // +Y面
         0.5f,  0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 1.0f,   // 右上角
         0.5f,  0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 0.0f,   // 右下角
        -0.5f,  0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 0.0f,   // 左下角
        -0.5f,  0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 1.0f,   // 左上角
        // -Y面
         0.5f, -0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 1.0f,   // 右上角
         0.5f, -0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 0.0f,   // 右下角
        -0.5f, -0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 0.0f,   // 左下角
        -0.5f, -0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 1.0f,   // 左上角
        // +Z面
         0.5f,  0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 1.0f,   // 右上角
         0.5f, -0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 0.0f,   // 右下角
        -0.5f, -0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 0.0f,   // 左下角
        -0.5f,  0.5f,  0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 1.0f,   // 左上角
        // -Z面
        -0.5f,  0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 1.0f,   // 右上角
        -0.5f, -0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   1.0f, 0.0f,   // 右下角
         0.5f, -0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 0.0f,   // 左下角
         0.5f,  0.5f, -0.5f,   1.0f, 1.0f, 1.0f,   0.0f, 1.0f,   // 左上角
    };

    /* 定义索引数据的数组 */
    unsigned int indices[] =
    {
        // 注意索引从0开始! 此例的索引(0,1,2,3)就是顶点数组vertices的下标，这样可以由下标代表顶点组合成矩形
        // +X面
         0,  1,  3, // 第一个三角形
         1,  2,  3, // 第二个三角形
        // -X面
         4,  5,  7, // 第一个三角形
         5,  6,  7, // 第二个三角形
        // +Y面
         8,  9, 11, // 第一个三角形
         9, 10, 11, // 第二个三角形
        // -Y面
        12, 13, 15, // 第一个三角形
        13, 14, 15, // 第二个三角形
        // +Z面
        16, 17, 19, // 第一个三角形
        17, 18, 19, // 第二个三角形
        // -Z面
        20, 21, 23, // 第一个三角形
        21, 22, 23, // 第二个三角形
    };

    glm::vec3 cubePositions[] = {
        glm::vec3(0.0f,  0.0f,  0.0f),
        glm::vec3(2.0f,  5.0f, -15.0f),
        glm::vec3(-1.5f, -2.2f, -2.5f),
        glm::vec3(-3.8f, -2.0f, -12.3f),
        glm::vec3(2.4f, -0.4f, -3.5f),
        glm::vec3(-1.7f,  3.0f, -7.5f),
        glm::vec3(1.3f, -2.0f, -2.5f),
        glm::vec3(1.5f,  2.0f, -2.5f),
        glm::vec3(1.5f,  0.2f, -1.5f),
        glm::vec3(-1.3f,  1.0f, -1.5f)
    };

    /* 创建顶点数组对象（VAO），顶点缓冲对象（VBO）和元素缓冲对象（EBO） */
    unsigned int VAO;
    unsigned int VBO;
    unsigned int EBO;
    glGenVertexArrays(1, &VAO);
    glGenBuffers(1, &VBO);
    glGenBuffers(1, &EBO);

    /* 绑定顶点数组对象，顶点缓冲对象和元素缓冲对象 */
    glBindVertexArray(VAO);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);

    /* 将顶点数据复制到顶点缓冲对象中 */
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
    /* 将索引数据复制到元素缓冲对象中 */
    glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);

    /* 设置顶点属性指针，指定如何解释顶点数据 */
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void*)0); // 顶点坐标
    /* 启用顶点属性 */
    glEnableVertexAttribArray(0);

    glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float))); // 颜色
    glEnableVertexAttribArray(1);

    glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void*)(6 * sizeof(float))); // 纹理坐标
    glEnableVertexAttribArray(2);

    /* 加载并创建纹理 */
    unsigned int texture1, texture2;
    /* 纹理1 */
    glGenTextures(1, &texture1);
    /* 下面这行代码使用OpenGL函数glActiveTexture来激活纹理单元。GL_TEXTURE0表示纹理单元0，通过在其上加上偏移量0，
    即GL_TEXTURE0 + 0，可以选择激活纹理单元0。这意味着在之后的纹理操作中，将会针对纹理单元1进行设置和使用。
    例如，如果你在之后绑定纹理对象，它将会与激活的纹理单元1相关联。这样的机制允许你在单个渲染过程中使用多个纹理。
    通过激活不同的纹理单元，你可以在每个纹理单元上绑定不同的纹理，并在渲染过程中同时使用它们。
    当然也可以写成是加上变量的形式，更方便，也推荐这么做，如“GL_TEXTURE0 + index”，这里index等于0。 */
    glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 0);
    /* 绑定纹理1 */
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture1);
    /* 设置纹理的环绕方式参数 */
    /* 设置纹理的S轴环绕方式为GL_REPEAT（默认环绕方法） */
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
    /* 设置纹理的过滤方式参数 */
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
    /* 加载图像，创建纹理并生成mipmap */
    int width, height, nrChannels;
    /* 告诉stb_image.h在加载纹理时翻转图像的y轴 */
    stbi_set_flip_vertically_on_load(true);
    unsigned char* data = stbi_load("glass_block.png", &width, &height, &nrChannels, 0);
    if (data)
    {
        /* 下面一行代码使用OpenGL函数glTexImage2D来将当前绑定的纹理对象附加上纹理图像。
        参数解释如下：
            第1个参数 GL_TEXTURE_2D 表示目标纹理类型，这里是二维纹理。
            第2个参数 0 表示纹理的细节级别，这里只有一个级别。
            第3个参数 GL_RGBA 表示纹理的内部存储格式，这里使用RGBA颜色空间。
            第4个参数 width 表示纹理图像的宽度。
            第5个参数 height 表示纹理图像的高度。
            第6个参数 0 表示边框的大小，一般用0表示无边框。
            第7个参数 GL_RGBA 表示源图像数据的格式，这里使用RGBA颜色空间。
            第8个参数 GL_UNSIGNED_BYTE 表示源图像数据的数据类型，这里使用无符号字节。
            第9个参数 data 是指向源图像数据的指针，它包含了实际的图像数据。
        通过调用glTexImage2D函数，你将纹理数据加载到OpenGL中，并为之后的纹理操作做准备。
        这个函数会将指定的图像数据复制到纹理对象中，并为其分配内存空间。
        在之后的渲染过程中，你可以使用这个纹理进行贴图操作。

        注意！这行代码是对png格式的图片进行操作，如果要对jpg格式的图片进行操作，则改为以下形式：
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
        仅需将“GL_RGBA”改为“GL_RGB”。
        这是因为jpg格式图片仅有RGB三个颜色分量，而png格式图片除了RGB之外还有另外的透明度分量A(Alpha)。*/
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
        /* 为当前绑定的纹理自动生成所有需要的多级渐远纹理 */
        glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
    }
    else
    {
        std::cout << "无法加载纹理" << std::endl;
    }
    stbi_image_free(data);
    /* 纹理2 */
    glGenTextures(1, &texture2);
    /* 下面这行代码使用OpenGL函数glActiveTexture来激活纹理单元。GL_TEXTURE0表示纹理单元0，通过在其上加上偏移量1，
    即GL_TEXTURE0 + 1，可以选择激活纹理单元1。这意味着在之后的纹理操作中，将会针对纹理单元1进行设置和使用。
    例如，如果你在之后绑定纹理对象，它将会与激活的纹理单元1相关联。这样的机制允许你在单个渲染过程中使用多个纹理。
    通过激活不同的纹理单元，你可以在每个纹理单元上绑定不同的纹理，并在渲染过程中同时使用它们。
    当然也可以写成是加上变量的形式，更方便，也推荐这么做，如“GL_TEXTURE0 + index”，这里index等于1。 */
    glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
    /* 绑定纹理2 */
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture2);
    /* 设置纹理的环绕方式参数 */
    /* 设置纹理的S轴环绕方式为GL_REPEAT（默认环绕方法） */
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
    /* 设置纹理的过滤方式参数 */
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    /* 加载图像，创建纹理并生成mipmap */
    data = stbi_load("face.jpg", &width, &height, &nrChannels, 0);
    if (data)
    {
        /* 将当前绑定的纹理对象附加上纹理图像 */
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
        /* 为当前绑定的纹理自动生成所有需要的多级渐远纹理 */
        glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
    }
    else
    {
        std::cout << "无法加载纹理" << std::endl;
    }
    stbi_image_free(data);

    /* 告诉OpenGL每个采样器属于哪个纹理单元（只需执行一次） */
    /* 在设置uniform之前激活着色器 */
    ourShader.use();
    /* 设置纹理采样器1 */
    ourShader.setInt("texture1", 0);
    /* 设置纹理采样器2 */
    ourShader.setInt("texture2", 1);

    /* 解绑顶点数组对象，顶点缓冲对象和元素缓冲对象 */
    glBindVertexArray(0);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);

    /* 开启深度测试 */
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    /* 这是一个循环，只要窗口没有被要求关闭，就会一直执行循环内的代码。 */
    while (!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        /* 这行代码调用processInput函数，用于处理用户输入。在这个示例中，当按下ESC键时，会设置窗口的关闭标志，以便退出循环。 */
        processInput(window);

        /* 这行代码设置清空颜色缓冲区时的颜色。在这个示例中，将颜色设置为浅蓝色。 */
        glClearColor(0.0f, 0.8f, 1.0f, 1.0f);
        /* 这行代码清空颜色缓冲区，以准备进行下一帧的渲染。 */
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        /* 清除深度缓冲 */
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

        /* 使用着色器程序 */
        ourShader.use();

        /* 模型矩阵 */
        glm::mat4 model = glm::mat4(1.0f);

        /* 视角矩阵 */
        glm::mat4 view = glm::mat4(1.0f);
        /* 将矩阵设置为沿Z轴按时间来回移动 */
        view = glm::translate(view, glm::vec3(0.0f, 0.0f, (float)(sin(glfwGetTime()) - 10.0)));

        /* 透视矩阵 */
        glm::mat4 projection = glm::mat4(1.0f);
        /* 视广角60度，视野范围0.1到100(视距) */
        projection = glm::perspective(glm::radians(60.0f), (float)screenWidth / (float)screenHeight, 0.1f, 100.0f);

        /* 着色器中的模型uniform位置，视图uniform位置，投影uniform位置 */
        unsigned int modelLoc, viewLoc, projectionLoc;

        /* 获取模型矩阵的uniform位置 */
        modelLoc = glGetUniformLocation(ourShader.shaderProgram, "model");
        /* 将模型矩阵的值传递给对应的uniform */
        glUniformMatrix4fv(modelLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(model));

        /* 获取视图矩阵的uniform位置 */
        viewLoc = glGetUniformLocation(ourShader.shaderProgram, "view");
        /* 将视图矩阵的值传递给对应的uniform */
        glUniformMatrix4fv(viewLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(view));

        /* 获取投影矩阵的uniform位置 */
        projectionLoc = glGetUniformLocation(ourShader.shaderProgram, "projection");
        /* 将投影矩阵的值传递给对应的uniform */
        glUniformMatrix4fv(projectionLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(projection));

        /* 获取时间 */
        double timeValue = glfwGetTime();
        /* 将亮度参数设为0.2到1.0之间的范围，随时间参数变化而变化 */
        float brightValue = static_cast(sin(timeValue) / 2.5 + 0.6);
        /* 更新着色器Uniform亮度 */
        ourShader.setFloat("brightness", brightValue);

        /* 绑定顶点数组对象 */
        glBindVertexArray(VAO);
        for (unsigned int i = 0; i < 10; i++)
        {
            /* 计算每个对象的模型矩阵，并在绘制之前将其传递给着色器 */
            model = glm::mat4(1.0f);
            /* 旋转 */
            model = glm::rotate(model, (float)glfwGetTime() * (i + 1) / 2, glm::vec3(-0.5f + ((float)i / 10.0), 1.0f, 0.0f));
            /* 移动到不同位置 */
            model = glm::translate(model, cubePositions[i]);

            /* 将模型矩阵的值传递给对应的uniform */
            glUniformMatrix4fv(modelLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(model));

            /* 绘制矩形 */
            glDrawElements(GL_TRIANGLES, 36, GL_UNSIGNED_INT, 0);
        }

        /* 这行代码交换前后缓冲区，将当前帧的渲染结果显示到窗口上。 */
        glfwSwapBuffers(window);

        /* 这行代码处理窗口事件，例如键盘输入、鼠标移动等。它会检查是否有事件发生并触发相应的回调函数。 */
        glfwPollEvents();
    }

    /* 删除顶点数组对象 */
    glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
    /* 删除顶点缓冲对象 */
    glDeleteBuffers(1, &VBO);
    /* 删除元素缓冲对象 */
    glDeleteBuffers(1, &EBO);
    /* 删除着色器程序 */
    ourShader.deleteProgram();

    /* 这行代码终止GLFW库的运行，释放相关的系统资源。 */
    glfwTerminate();

    /* 程序结束，返回0 */
    return 0;
}

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