一. 环境搭建
准备资源
- GLTools
- glew
- libGLTools.a
- 打开 Xcode -> macOS -> App
创建空工程.png
- 添加 OpenGL.framework 和 GLUT.framework 两个系统库
添加系统库.png
- 将资源文件中的 libGLTools.a 直接拖到工程的 Frameworks 文件里面以及 include 文件拖到工程文件下
添加资源文件.png
- 删除文件 AppDelegate.h、AppDelegate.m、main.m、ViewController.h、ViewController.m
删除文件.png
- 创建 main.cpp 文件
创建cpp文件.png
去掉创建头文件的勾选
取消勾选&输入main.png
二. 绘制一个正方形并用键盘移动
- 定义定顶点到坐标轴的距离
GLfloat blockSize = 0.1f;
- 初始化正方形的四个顶点位置（顶点坐标数组）
GLfloat vVerts[] = {
-blockSize, -blockSize, 0.0f,
blockSize, -blockSize, 0.0f,
blockSize, blockSize, 0.0f,
-blockSize, blockSize, 0.0f
};
- 程序的入口 mian()
- 初始化 OpenGL 环境变量
- 设置窗口大小
- 注册回调函数
- 设置渲染环境
int main(int argc,char *argv[]) {
//设置当前工作目录，针对MAC OS X
gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
//初始化GLUT库,这个函数只是传说命令参数并且初始化glut库
glutInit(&argc, argv);
//初始化双缓冲窗口，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
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);
//GLUT窗口大小、窗口标题
glutInitWindowSize(1000, 800);
glutCreateWindow("Square");
//注册重塑函数
glutReshapeFunc(changeSize);
//注册显示函数
glutDisplayFunc(RenderScene);
//特殊键位响应函数
glutSpecialFunc(SpeciaKeys);
/*
初始化一个GLEW库,确保OpenGL API对程序完全可用。
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 status = glewInit();
if (GLEW_OK != status) {
printf("GLEW Error:%s\n",glewGetErrorString(status));
return 1;
}
//设置我们的渲染环境（包括背景色，类的初始化，数据构建）
setupRC();
glutMainLoop();
return 0;
}
changeSize()：自定义函数，通过 glutReshaperFunc(函数名) 注册为重塑函数。当屏幕大小发⽣生变化或者第一次创建窗口时，会调⽤该函数调整窗口⼤小/视口⼤小。
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);
}
RenderScene()：自定义函数，通过 glutDisplayFunc(函数名) 注册为显示渲染函数。当屏幕发⽣变化或者开发者主动渲染会调用此函数，用来实现数据->渲染过程。
void RenderScene() {
//1.清除缓存区（使用到的清除，可以多写）
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
//2.设置一组浮点数来表示一个色值
GLfloat vRed[] = {1.0, 0.0, 0.0, 1.0f};
//使用着色器
shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY, vRed);
//提交着色器
triangleBatch.Draw();
//执行交换缓存区（双缓存）
glutSwapBuffers();
}
setupRC()：⾃定义函数，设置你需要渲染的图形的相关顶点数据/颜⾊数据等准备工作
void setupRC() {
//设置窗口的背景颜色
glClearColor(0.98f, 0.40f, 0.7f, 1);
//初始化一个渲染管理器(固定管线)。
shaderManager.InitializeStockShaders();
//利用 GLBatch 批次处理，图元链接方式设置为 GL_TRIANGLE_FAN，将数据传递到着⾊器
triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4);
triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
triangleBatch.End();
}
SpeciaKeys()：自定义函数，当用户使⽤特殊键位则会调⽤用该函数
初始化定义.png
void SpeciaKeys(int key, int x, int y) {
//定义移动一步的长度
GLfloat stepLength = 0.025f;
//选取一个顶点作为基点计算（相对顶点D）
GLfloat blockX = vVerts[0];
GLfloat blockY = vVerts[10];
//根据键盘标记的移动方向（上下左右），调整相对移动坐标（blockX/blockY）
if (key == GLUT_KEY_UP) {
blockY += stepLength;
}
if (key == GLUT_KEY_DOWN) {
blockY -= stepLength;
}
if (key == GLUT_KEY_LEFT) {
blockX -= stepLength;
}
if (key == GLUT_KEY_RIGHT) {
blockX += stepLength;
}
//边界问题（边缘碰撞处理，防出界）
if (blockX < -1.0f) {
blockX = -1.0f;//移动到最左边
}
if (blockX > 1.0f - blockSize * 2) {
blockX = 1.0f - blockSize * 2;//移动到最右边
}
if (blockY > 1.0f) {
blockY = 1.0f;//移动到最上边
}
if (blockY < -1.0f + blockSize * 2) {
blockY = -1.0f + blockSize * 2;//移动到最下边
}
//更新顶点坐标ABCD（根据相对顶点D，计算其他三个顶点的坐标）
vVerts[0] = blockX;
vVerts[1] = blockY - blockSize * 2;
vVerts[3] = blockX + blockSize * 2;
vVerts[4] = blockY - blockSize * 2;
vVerts[6] = blockX + blockSize * 2;
vVerts[7] = blockY;
vVerts[9] = blockX;
vVerts[10] = blockY;
//将顶点数组通过 GLBatch 帮助类将顶点传输到存储着⾊色器器中， 并⼿手动出发渲染函数
triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
glutPostRedisplay();
}
第二种方法
以上方法适合顶点较少的图形，如果图形的顶点数很多（例如100个甚至更多），这个时候计算每个顶点的坐标就显得很繁琐，就没那么高效了，这个时候可以通过使用矩阵来实现
主要是根据X轴、Y轴移动的距离，生成一个平移的矩阵，通过图形*平移矩阵 = 移动后的图形，得到最终效果。与上个方法相比较，只需要更改 RenderScene、SpecialKeys 里相关代码
可以将初始化的平移距离理解为正方形的中心，即原点，在图形移动时，其中心点也发生了移动，所以我们要计算的边缘的移动距离就是两个中心店之间的平移距离
- 定义两个全局变量
//记录移动图形时，在x轴上平移的距离
GLfloat xPos = 0.0f;
//记录移动图形时，在y轴上平移的距离
GLfloat yPos = 0.0f;
RenderScene() 函数相关代码如下：
void RenderScene() {
//清除一个或一组特定的缓冲区
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
//设置一组浮点数来表示红色
GLfloat vRed[] = {1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f};
//定义矩阵
M3DMatrix44f mTransformMatrix;
//平移矩阵
m3dTranslationMatrix44(mTransformMatrix, xPos, yPos, 0.0f);
//当单元着色器不够用时，使用平面着色器
//参数1：存储着色器类型
//参数2：使用什么矩阵变换
//参数3：颜色
shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, mTransformMatrix, vRed);
//提交着色器
triangleBatch.Draw();
glutSwapBuffers();
}
SpecialKeys() 函数相关代码如下：
void SpecialKeys(int key, int x, int y) {
GLfloat stepSize = 0.025f;
if (key == GLUT_KEY_UP) {
yPos += stepSize;
}
if (key == GLUT_KEY_DOWN) {
yPos -= stepSize;
}
if (key == GLUT_KEY_LEFT) {
xPos -= stepSize;
}
if (key == GLUT_KEY_RIGHT) {
xPos += stepSize;
}
//碰撞检测
if (xPos < (-1.0f + blockSize)) {
xPos = -1.0f + blockSize;
}
if (xPos > (1.0f - blockSize)) {
xPos = 1.0f - blockSize;
}
if (yPos < (-1.0f + blockSize)) {
yPos = -1.0f + blockSize;
}
if (yPos > (1.0f - blockSize)) {
yPos = 1.0f - blockSize;
}
glutPostRedisplay();
}
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