OpenGL 入门基础教程 —— 在第一个窗口绘制一个三角形

分手后的思念是犯贱 2023-10-17 13:31 82阅读 0赞

首先了解缓冲区对象相关：

**1：缓冲区对象的定义**

GLuint vertexbuffer;  //定义了一个unsigned int类型的正整形缓冲区对象

**2：创建缓冲区对象—创建**

void glGenBuffers(GLsizei n, GLuint *buffers);
    //在buffers数组中返回当前n个未使用的名称，表示缓冲区对象

**3：激活缓冲区对象—绑定**

void glBindBuffer(GLenum target, GLuint buffer); //指定当前活动缓冲区的对象

**4：用数据分配和初始化缓冲区对象—填充**

void glBufferData(GLenum target, GLsizeiptr size, const GLvoid *data, GLenum usage);
    //target:可以是GL_ARRAY_BUFFER()（顶点数据）或GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER(索引数据)
    //size:存储相关数据所需的内存容量
    //data:用于初始化缓冲区对象，可以是一个指向客户区内存的指针，也可以是NULL
    //usage:数据在分配之后如何进行读写,如GL_STREAM_READ，GL_STREAM_DRAW，GL_STREAM_COPY

**画形状的流程：**

**1：启用顶点数组/关闭Disable**

glEnableVertexAttribArray(0); //参数为顶点数组的索引值

索引值：index必须是一个介于0到GL\_MAX\_VERTEX\_ATTRIBS-1之间的值。

**2：指定了渲染时索引值为 index 的顶点属性数组的数据格式和位置—配置**

glVertexAttribPointer(
    			0,                  // attribute 0. No particular reason for 0, but must match the layout in the shader.
    			3,                  // size
    			GL_FLOAT,           // type
    			GL_FALSE,           // normalized?
    			0,                  // stride
    			(void*)0            // array buffer offset
    		);

void glVertexAttribPointer( GLuint index, GLint size, GLenum type, GLboolean normalized, GLsizei stride,const GLvoid * pointer);

参数：  
index：指定要修改的顶点属性的索引值  
size：指定每个顶点属性的组件数量。必须为1、2、3或者4。初始值为4。（如position是由3个（x,y,z）组成，而颜色是4个（r,g,b,a））  
type：指定数组中每个组件的数据类型。可用的符号常量有GL\_BYTE, GL\_UNSIGNED\_BYTE, GL\_SHORT,GL\_UNSIGNED\_SHORT, GL\_FIXED, 和 GL\_FLOAT，初始值为GL\_FLOAT。  
normalized：指定当被访问时，固定点数据值是否应该被归一化（GL\_TRUE）或者直接转换为固定点值（GL\_FALSE）。  
stride：指定连续顶点属性之间的偏移量。如果为0，那么顶点属性会被理解为：它们是紧密排列在一起的。初始值为0。  
pointer：指定第一个组件在数组的第一个顶点属性中的偏移量。该数组与GL\_ARRAY\_BUFFER绑定，储存于缓冲区中。初始值为0；

**3：根据顶点数组中的坐标数据和指定的模式，进行绘制**

glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

void glDrawArrays (GLenum mode, GLint first, GLsizei count);

参数说明：  
mode，绘制方式，OpenGL2.0以后提供以下参数：GL\_POINTS、GL\_LINES、GL\_LINE\_LOOP、GL\_LINE\_STRIP、GL\_TRIANGLES、GL\_TRIANGLE\_STRIP、GL\_TRIANGLE\_FAN。  
first，从数组缓存中的哪一位开始绘制，一般为0。  
count，数组中顶点的数量。

GL\_TRIANGLES - 这个参数意味着OpenGL使用三个顶点来组成图形。所以，在开始的三个顶点，将用顶点1，顶点2，顶点3来组成一个三角形。完成后，在用下一组的三个顶点(顶点4，5，6)来组成三角形，直到数组结束，注意多个三角形之间不连接。且顶点在设置的过程中一定要注意需要成三角形，别再一条直线上了~  
GL\_TRIANGLE\_STRIP - OpenGL的使用将最开始的两个顶点出发，然后遍历每个顶点，这些顶点将使用前2个顶点一起组成一个三角形。

GL\_TRIANGLE\_FAN - 在跳过开始的2个顶点，然后遍历每个顶点，让OpenGL将这些顶点于它们前一个，以及数组的第一个顶点一起组成一个三角形

// Include standard headers
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    
    // Include GLEW
    #include <GL/glew.h>
    
    // Include GLFW
    #include <glfw3.h>
    GLFWwindow* window;
    
    // Include GLM
    #include <glm/glm.hpp>
    using namespace glm;
    
    #include <common/shader.hpp>
    
    int main( void )
    {
    	// Initialise GLFW
    	if( !glfwInit() )
    	{
    		fprintf( stderr, "Failed to initialize GLFW\n" );
    		getchar();
    		return -1;
    	}
    
    	glfwWindowHint(GLFW_SAMPLES, 4);
    	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE); // To make MacOS happy; should not be needed
    	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
    
    	// Open a window and create its OpenGL context
    	window = glfwCreateWindow( 1024, 768, "Tutorial 02 - Red triangle", NULL, NULL);
    	if( window == NULL ){
    		fprintf( stderr, "Failed to open GLFW window. If you have an Intel GPU, they are not 3.3 compatible. Try the 2.1 version of the tutorials.\n" );
    		getchar();
    		glfwTerminate();
    		return -1;
    	}
    	glfwMakeContextCurrent(window);
    
    	// Initialize GLEW
    	glewExperimental = true; // Needed for core profile
    	if (glewInit() != GLEW_OK) {
    		fprintf(stderr, "Failed to initialize GLEW\n");
    		getchar();
    		glfwTerminate();
    		return -1;
    	}
    
    	// Ensure we can capture the escape key being pressed below
    	glfwSetInputMode(window, GLFW_STICKY_KEYS, GL_TRUE);
    
    	// Dark blue background
    	glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.4f, 0.0f);
    
    	//创建VAO数组，并将其设定为当前对象
    	GLuint VertexArrayID;
    	glGenVertexArrays(1, &VertexArrayID);
    	glBindVertexArray(VertexArrayID);
    
    	// Create and compile our GLSL program from the shaders
    	GLuint programID = LoadShaders( "SimpleVertexShader.vertexshader", "SimpleFragmentShader.fragmentshader" );
    	
    
    	//三角形的顶点数组
    	static const GLfloat g_vertex_buffer_data[] = { 
    		-1.0f, -1.0f, 0.0f,
    		 1.0f, -1.0f, 0.0f,
    		 0.0f,  0.0f, 0.0f,
    		 1.0f, 1.0f, 0.0f,
    		 -1.0f, 1.0f, 0.0f,
    		 0.0f,  0.0f, 0.0f
    	};
    
    	//STRIP形式的顶点数组
    	static const GLfloat g_vertex_buffer_data_square[] = {
    		0.0f,1.0f, 0.0f,
    		0.0f,-1.0f, 0.0f,
    		1.0f,0.0f, 0.0f,
    		-1.0f,0.0f, 0.0f,
    		
    	};
    
    	//通过缓冲(buffer)将三角形顶点数据传给OpenGL
    	GLuint vertexbuffer;              //首先定义一个GLunit类型的顶点缓冲区对象
    	glGenBuffers(1, &vertexbuffer);   //将该顶点缓冲置为当前对象
    	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertexbuffer); //激活缓冲区对象
    	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(g_vertex_buffer_data), g_vertex_buffer_data, GL_STATIC_DRAW); 	//用数据初始化缓冲区对象
    
    	do{
    
    		// 用之前设定的颜色清除屏幕
    		glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT );
    
    		// 使用之前定义的着色器
    		glUseProgram(programID);
    
    		// 启用顶点数组
    		glEnableVertexAttribArray(0);
    		glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertexbuffer);
    		glVertexAttribPointer(      //缓冲区的配置
    			0,                  // attribute 0. No particular reason for 0, but must match the layout in the shader.
    			3,                  // 这里注意是顶点属性的个数
    			GL_FLOAT,           // type
    			GL_FALSE,           // normalized?
    			0,                  // stride
    			(void*)0            // array buffer offset
    		);
    
    		// Draw the triangle !
    		glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6); // 3 indices starting at 0 -> 1 triangle
    
    		glDisableVertexAttribArray(0);
    
    		// Swap buffers
    		glfwSwapBuffers(window);
    		glfwPollEvents();
    
    	} // Check if the ESC key was pressed or the window was closed
    	while( glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE ) != GLFW_PRESS &&
    		   glfwWindowShouldClose(window) == 0 );
    
    	// Cleanup VBO
    	glDeleteBuffers(1, &vertexbuffer);
    	glDeleteVertexArrays(1, &VertexArrayID);
    
    	glDeleteProgram(programID);
    
    	// Close OpenGL window and terminate GLFW
    	glfwTerminate();
    
    	return 0;
    }