学习了前面相关知识后,今天我们试着用OpenGL来绘制一个三角形。
一、 绘制思路
OpenGL绘制三角形二、 代码实现
1. 准备工作
- 引入
"GLTools.h"
和<GLUT/GLUT.h>
这两个文件; - 声明一个
GLBatch
和一个GLShaderManager
对象。 - 声明两个窗口事件的回调函数。因为C语言是由上到下执行的,在main函数里如果需要调用函数,必须提前声明。
#include "GLTools.h"
#include <GLUT/GLUT.h>
GLBatch triangleBatch;
GLShaderManager shaderManger;
//窗口重塑回调函数
void ChangeSize(int w, int h){}
//内容显示回调函数
void RenderScene(void){}
2. 设置当前工作目录
glSetWorkingDrectory
是GLTools
里的函数,用来设置当前工作目录,针对于macOS X。因为在Windows中工作目录默认就是与程序可执行程序相同的目录。但是在macOS X中,程序会将当前工作文件夹改为应用程序捆绑包中的/Resource
文件夹。
PS:暂时还不知道这个设置工作目录有什么作用,因为在macOS X上注释掉这一行代码,也是可以正常渲染。只能留待后续解惑,读者中如果有知道的话,请留言告知。
gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
3. 设置窗口
这里使用glut库实现窗口相关设置。在设置窗口显示模式时,其中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,然后迅速转换成窗口视图。这种方式可以避免渲染动画时帧与帧之间的闪烁情况。
- GLUT_DEPTH:标志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:确保我们也会有一个可用的模板缓存区。
初始化glut库
glutInit(&argc, argv);
//设置窗口显示模式(开启双缓冲机制、RGBA颜色模式、深度测试、模板缓冲区)
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);
//设置窗口大小
glutInitWindowSize(800, 600);
//创建窗口,设置窗口标题
glutCreateWindow("Triangle");
//注册窗口事件回调函数
glutReshapeFunc(ChangeSize);
glutDisplayFunc(RenderScene);
4. 初始化glew库
- 初始化glew库:glew库能够识别当前平台支持的OpenGL API,确保OpenGL API对程序完全可用。
- 判断初始化结果:在试图做任何渲染之前,要检查确定驱动程序的初始化过程中没有任何问题。
GLenum err = glewInit();
if(err != GLEW_OK){
fprintf(stderr, "glew error:%s\n", glewGetErrorString(err));
return 1;
}
5. 设置渲染相关信息
这里进行重置背景色、批次处理图形顶点数据以及设置着色器操作。
因为只是渲染一个三角形,所以选择单元着色器来渲染。
//重置背景色
glClearColor(0.f, 0.f, 1.f, 1.f);
//设置图形顶点数据,数组vVert包含3个顶点的xyz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
};
//利用三角形批次对象将数据拷贝到显存
triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLES, 3);
triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
triangleBatch.End();
//初始化着色管理器
shaderManager.InitializeStockShaders();
//设置单元着色器,颜色为红色
GLfloat vRed[] = {1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f};
shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY, vRed);
6. 实现窗口事件回调函数
6.1 重塑事件回调函数
重塑事件是在窗口第一次显示或窗口大小发生改变时触发。
在回调函数里设置视口大小和窗口大小一致,投影方式默认为正投影。
void ChangeSize(int w, int h){
//0,0代表窗口中视口的左下角坐标,w,h代表像素
glViewport(0, 0, w, h);
}
6.2 内容显示事件回调函数
内容显示事件在重塑事件发生后或主动重绘内容时触发,因此在回调函数里执行图形渲染,处理如下:
- 清空缓存区:缓冲区是一块存有图像信息的存储空间,在每次渲染前都需要清空缓存区。
- 开始渲染:通过三角形批次类发起渲染。
- 交换前后台缓冲区:在前面设置openGL窗口的时候,指定了一个双缓冲区的渲染环境,使得图形在后台缓冲区渲染,所以在渲染完后需要手动交互缓冲区,交由前台显示。
void RenderScene(void){
/*
清除一个或一组特定的缓冲区,当不确定需要清除哪个时,就全部清除掉:
GL_COLOR_BUFFER_BIT:当前激活的用来进行颜色写入缓冲区
GL_DEPTH_BUFFER_BIT:深度缓存区
GL_STENCIL_BUFFER_BIT:模板缓冲区
*/
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
//开始渲染
triangleBatch.Draw();
//渲染完后交换前后台缓冲区,实现双缓冲机制
glutSwapBuffers();
}
7. 开启窗口运行循环
GLUT内部会运行一个本地消息循环,需要手动开启后,才能处理窗口消息事件。
glutMainLoop();
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