二、OpenGL中的“Hello World”

作者: Mlqq | 来源:发表于2020-07-21 11:28 被阅读0次

二、OpenGL中的“Hello World”
Hello, OpenGL World!
OpenGL Hello World
[转]安卓 OpenGL ES 2.0 完全入门（二）：矩形、图
C++基础一文通（一）基础语法
OpenGL 教程(1)：Android OpenGL ES 之
常用markdown语法
hello
Markdown
2018-06-11

了解了OpenGL相关的专业名词之后，就开始来感受一下OpenGL到底长什么样子。

1、资源下载

使用OpenGL需要用到libGLTools这个库,连接是一个测试工程，里面包含了这个库。

2、创建工程

为了方便操作这里创建macOS的App。

15952947489308.png

创建好工程之后，把libGLTools.a和头文件一起导入工程，导入之后，设置库的查找路径

15952955715743.jpg

设置库的查找路径之后，添加依赖库GLUT.framework和OpenGL.framework。

15952952196780.jpg

接下来删除工程自带的类AppDelegate、ViewController。

15952957159665.jpg

将main.m改为main.cpp C++文件，将main.cpp除了main方法，其它代码全部删除。

15952960874570.jpg

当然这一步,也可以将main.m删除，然后再创建一个main.cpp文件，然后添加方法：

int main(int argc, const char * argv[]) {
   
}

3、使用OpenGL

工程创建完成之后，我们开始简单使用一下OpenGL，在main.cpp导入头文件

#include "GLTools.h"
#include "GLShaderManager.h"
#include <glut/glut.h>

#include<GLTools.h> GLTool.h头文件包含了大部分GLTool中类似C语言的独立函数

#include<GLShaderManager.h> 移入了GLTool 着色器管理器（shader Mananger）类。没有着色器，我们就不能在OpenGL（核心框架）进行着色。着色器管理器不仅允许我们创建并管理着色器，还提供一组“存储着色器”，他们能够进行一些初步䄦基本的渲染操作。

在Mac 系统下，#include<glut/glut.h>
在Windows 和 Linux上，我们使用freeglut的静态库版本并且需要添加一个宏

导入完成，编译一下，这里会报错，看起来任何事情都不会一帆风顺！

15952975056825.jpg

不要慌，仔细看一下，说是头文件引用方式不对，而且还提示了修改方式，按照提示修改一下，再编译一次，就没问题了，虚惊一场。

现在整体看一下main函数里面都做了什么，有一个整体认识

int main(int argc,char *argv[])
{

    glutInit(&argc, argv);
    
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);
    
    glutInitWindowSize(800, 600);
    
    glutCreateWindow("Triangle");
    
    glutReshapeFunc(changeSize);
    
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    
    GLenum status = glewInit();
    
    if (GLEW_OK != status) {
        
        printf("GLEW Error:%s\n",glewGetErrorString(status));
        return 1;
        
    }
    
    setupRC();
    
    glutMainLoop();
 
    return  0;
}

每一个函数含义：

glutInit(&argc, argv);

初始化GLUT库,这个函数只是传入命令参数并且初始化glut库

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);

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

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，经常用来生成动画效果；
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。
深度、模板测试后面会细致介绍

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

GLUT窗口大小、窗口标题

glutReshapeFunc(changeSize);

注册重塑函数

glutDisplayFunc(RenderScene);

注册显示函数

GLUT 内部运行一个本地消息循环，拦截适当的消息。然后调用我们不同时间注册的回调函数。我们一共注册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

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

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

setupRC();

设置我们的渲染环境

glutMainLoop();

让OpenGL跑起来

（2）设置渲染环境。
在main函数里面我们调用了setupRC()，还是先整体看一下setupRC()里都做了什么

void setupRC()
{
    glClearColor(0.98f, 0.40f, 0.7f, 1);
    
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    
    GLfloat vVerts[] = {
        -0.5f,0.0f,0.0f,
        0.5f,0.0f,0.0f,
        0.0f,0.5f,0.0f
    };
    
    triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLES, 3);
    triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
    triangleBatch.End();
}

说明:在这个函数里面使用到的shaderManager、triangleBatch需要先定义

15953036139524.jpg

GLShaderManager shaderManager;

定义一个，着色管理器

GLBatch triangleBatch;

简单的批次容器，是GLTools的一个简单的容器类。

每个函数的含义：

glClearColor(0.98f, 0.40f, 0.7f, 1);

设置清屏颜色（背景颜色）

shaderManager.InitializeStockShaders();
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。
我们先采用固管线渲染，后面会使用OpenGL着色语言来写着色器

GLfloat vVerts[] = {
        -0.5f,0.0f,0.0f,
        0.5f,0.0f,0.0f,
        0.0f,0.5f,0.0f
    };

指定顶点
在OpenGL中，三角形是一种基本的3D图元绘图原素。

triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLES, 3);

告诉批次类，要画一个三角形，有3个顶点。

triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);

批次类拷贝顶点数据到缓冲区

triangleBatch.End();

批次类准备结束

（3）改变窗口大小函数
在main函数里面我们注册了一个监听窗口大小的函数changeSize，这个函数比较简单

void changeSize(int w,int h)
{
    
    glViewport(0, 0, w, h);
    
}

在窗口大小改变时，接收新的宽度&高度。
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

（4）显示函数
在main函数里面我们注册了另外一个监听函数RenderScene，看一下里面都做了什么

void RenderScene(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT|  GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    
    GLfloat vRed[] = {1.0,1.00,0.0,0.5f};
    
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,vRed);
    
    triangleBatch.Draw();
    
    glutSwapBuffers();
    
}

代码不多，介绍一下每行代码的作用：

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT|  GL_STENCIL_BUFFER_BIT);

清除一个或者一组特定的缓存区

缓冲区是一块存在图像信息的储存空间，红色、绿色、蓝色和alpha分量通常一起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

GLfloat vRed[] = {1.0,1.00,0.0,0.5f};

设置一组浮点数来表示红色

shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,vRed);

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

triangleBatch.Draw();

提交着色器

glutSwapBuffers();

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。
将后台缓冲区进行渲染，然后结束后交换给前台

现在运行一下看看效果：

15953134093023.jpg

总结：1、第一次接触OpenGL感觉有很多东西都不是很理解，这个没关系，有些东西见的多了、写的多了，熟悉了就不会陌生了，这是学习任何一个新技术必经之路，坚持就会胜利。
2、由于libGLTools这个工具一些API在新系统已经弃用，所以里面工程里面会有一些警告，但是是可以使用，如果实在不爽，可以按下面方式设置一下

15953141449342.jpg