opengl入门篇一: 第一个三角形
话说程序员有三大浪漫,操作系统、编译原理和计算机图形学。这里称作计算机图形学,而不是图形学,是为了避免歧义。
opengl是干什么的,可以自行google。这里仅作为一个学习里程中的记录。不作为权威指南。
入门教程参见,https://learnopengl-cn.readthedocs.io/zh/latest/01%20Getting%20started/02%20Creating%20a%20window/
opengl的环境配置可以见,https://zhuanlan.zhihu.com/p/23226676?utm_medium=social&utm_source=qq,谢谢大神分享。
本是在windows10, visual studio2015的环境下运行。顺便提一句,windows10自带opengl库,即包含了opengl32.lib。下面上代码。
shader.vs 顶点着色器代码
#version core
layout (location = ) in vec3 position;//in 代表输入向量, location,与下面的顶点属性描述有关。
layout (location = ) in vec3 color; out vec3 ourColor;//out 代表输出3维向量,作为片段着色器的输入,见下文 void main()
{
gl_Position = vec4(position, 1.0f);
ourColor = color;
}
shader.frag 片段着色器代码
#version core
in vec3 ourColor;
out vec4 color; void main()
{
color = vec4(ourColor, 1.0f);
}
main.cpp
#include <iostream>
// GLEW
#define GLEW_STATIC
#include <GL/glew.h>
// GLFW
#include <GLFW/glfw3.h>
// Other includes
#include "Shader.h" // Function prototypes
void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mode); // Window dimensions
const GLuint WIDTH = , HEIGHT = ;
// The MAIN function, from here we start the application and run the game loop
int main()
{
// Init GLFW
glfwInit();
// Set all the required options for GLFW
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, );
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, );
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, GL_FALSE); // Create a GLFWwindow object that we can use for GLFW's functions
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(WIDTH, HEIGHT, "LearnOpenGL", nullptr, nullptr);
glfwMakeContextCurrent(window); // Set the required callback functions
glfwSetKeyCallback(window, key_callback); // Set this to true so GLEW knows to use a modern approach to retrieving function pointers and extensions
glewExperimental = GL_TRUE;
// Initialize GLEW to setup the OpenGL Function pointers
glewInit(); // Define the viewport dimensions
glViewport(, , WIDTH, HEIGHT); //读取shader文件,并编译,见shader.h代码
Shader ourShader("C:\\Users\\leng\\Desktop\\shader.vs", "C:\\Users\\leng\\Desktop\\shader.frag"); // 一维数组,每六个代表一个顶点属性,前三个代表位置属性,后三个代表颜色属性
GLfloat vertices[] = {
// Positions // Colors
0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, // Bottom Right
-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // Bottom Left
0.0f, 0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f // Top
};
GLuint VBO, VAO;//声明顶点缓冲,声明顶点数组用于管理顶点数据
glGenVertexArrays(, &VAO);//创建顶点数组,返回一个独一无二的整数,标识数组
glGenBuffers(, &VBO);//创建顶点缓冲,返回一个独一无二的整数,标识缓冲区 glBindVertexArray(VAO);//绑定顶点数组
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);//绑定顶点缓冲
//指定顶点数组的数据源为vertices,第四个参数代表显卡如何管理给定的数据,GL_STATIC_DRWA代表几乎不会改变
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW); // 指定顶点属性的解析方式。即,如何从顶点缓冲获取相应的顶点属性和相应的颜色属性。或者说,顶点着色器中如何知道去哪个顶点属性分量重着色呢
//对每一个顶点而言,属性有2种,一是位置属性,而是颜色属性,因此每六个浮点数决定了一个顶点的位置和颜色 //顶点着色器中使用layout(location = 0)定义了position顶点属性的位置值(Location),因此第一个参数,代表属性分量的索引
//参数二:顶点位置属性的维度,参数三:属性向量的数据类型,参数四:是否标准化;参数五,顶点位置属性的总字节长度,参数六:在缓冲数组中的偏移量,即起始位置
glVertexAttribPointer(, , GL_FLOAT, GL_FALSE, * sizeof(GLfloat), (GLvoid*));
glEnableVertexAttribArray();//启用属性0,因为默认是禁用的
// 参数一,对应顶点着色器中的layout (location = 1) in vec3 color;参数六:说明颜色属性的偏移量在三个浮点数后,与上文vertices一致
glVertexAttribPointer(, , GL_FLOAT, GL_FALSE, * sizeof(GLfloat), (GLvoid*)( * sizeof(GLfloat)));
glEnableVertexAttribArray();//启用属性1.
//顶点数组对象(Vertex Array Object, VAO)的好处就是,当配置顶点属性指针时,你只需要将上面的代码调用执行一次,之后再绘制物体的时候只需要绑定相应的VAO就行了。如下文循环中的绑定再解绑
glBindVertexArray(); // 解绑 VAO
// Game loop
while (!glfwWindowShouldClose(window))
{
// 检查事件,调用相应的回调函数,如下文的key_callback函数
glfwPollEvents(); // Render
// Clear the colorbuffer
glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);//渲染颜色到后台缓冲
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//清除前台缓冲 // Draw the triangle
ourShader.Use();//启用着色器程序
glBindVertexArray(VAO);//每次循环都调用,绑定函数绑定VAO
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, , );
glBindVertexArray();//解绑 // Swap the screen buffers
glfwSwapBuffers(window);
}
// Properly de-allocate all resources once they've outlived their purpose
glDeleteVertexArrays(, &VAO);
glDeleteBuffers(, &VBO);
// Terminate GLFW, clearing any resources allocated by GLFW.
glfwTerminate();
return ;
} // Is called whenever a key is pressed/released via GLFW
void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mode)
{
if (key == GLFW_KEY_ESCAPE && action == GLFW_PRESS)
glfwSetWindowShouldClose(window, GL_TRUE);
}
Shader.h 从文件中读取着色器代码,并编译。
#ifndef SHADER_H
#define SHADER_H #include <string>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <iostream> #include <GL/glew.h> class Shader
{
public:
GLuint Program;
// Constructor generates the shader on the fly
Shader(const GLchar* vertexPath, const GLchar* fragmentPath)
{
// 1. Retrieve the vertex/fragment source code from filePath
std::string vertexCode;
std::string fragmentCode;
std::ifstream vShaderFile;
std::ifstream fShaderFile;
// ensures ifstream objects can throw exceptions:
vShaderFile.exceptions(std::ifstream::badbit);
fShaderFile.exceptions(std::ifstream::badbit);
try
{
// Open files
vShaderFile.open(vertexPath);
fShaderFile.open(fragmentPath);
std::stringstream vShaderStream, fShaderStream;
// Read file's buffer contents into streams
vShaderStream << vShaderFile.rdbuf();
fShaderStream << fShaderFile.rdbuf();
// close file handlers
vShaderFile.close();
fShaderFile.close();
// Convert stream into string
vertexCode = vShaderStream.str();
fragmentCode = fShaderStream.str();
}
catch (std::ifstream::failure e)
{
std::cout << "ERROR::SHADER::FILE_NOT_SUCCESFULLY_READ" << std::endl;
}
const GLchar* vShaderCode = vertexCode.c_str();
const GLchar * fShaderCode = fragmentCode.c_str();
// 2. Compile shaders
GLuint vertex, fragment;
GLint success;
GLchar infoLog[];
// Vertex Shader
vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);//创建顶点着色器
glShaderSource(vertex, , &vShaderCode, NULL);//指定源代码
glCompileShader(vertex);//编译着色器
// Print compile errors if any
glGetShaderiv(vertex, GL_COMPILE_STATUS, &success);//查看是否编译成功
if (!success)
{
glGetShaderInfoLog(vertex, , NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
}
// Fragment Shader
fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);//创建片段着色器
glShaderSource(fragment, , &fShaderCode, NULL);
glCompileShader(fragment);
// Print compile errors if any
glGetShaderiv(fragment, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if (!success)
{
glGetShaderInfoLog(fragment, , NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
}
// Shader Program
this->Program = glCreateProgram();//创建着色程序
glAttachShader(this->Program, vertex);//关联顶点着色器
glAttachShader(this->Program, fragment);//关联片段着色器
glLinkProgram(this->Program);//链接编译器
// Print linking errors if any
glGetProgramiv(this->Program, GL_LINK_STATUS, &success);
if (!success)
{
glGetProgramInfoLog(this->Program, , NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
}
// Delete the shaders as they're linked into our program now and no longer necessery
glDeleteShader(vertex);
glDeleteShader(fragment); }
// Uses the current shader
void Use()
{
glUseProgram(this->Program);
}
}; #endif
最后附上,运行图片
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