OpenGL学习（三）第一个三角形

前言

学习opencv英文网址：https://learnopengl.com/#!Getting-started/Hello-Triangle

中文翻译：https://learnopengl-cn.github.io/01%20Getting%20started/04%20Hello%20Triangle/

相关代码：https://github.com/JoeyDeVries/LearnOpenGL

本文采用的代码有相关的修改，更易于理解学习

名词术语

 opengl管线

  opengl3.0区别之前不再采用固定管线的编程，而是采用可编程的管线，给了开发者更多的自由度，但是也是因为这个原因，opengl的学习门槛又变高了一些。

下面是红宝书中关于固定管线的图

这张图主要是介绍了opengl的具体管线的包含的着色器。现在大家先有这样一个概念就好了。opengl程序可以看成这样子一个过程。我们从最原始的一个水池将水用水管导到不同的池子里面，最后那个水池输出的水就是我们需要的，而不同的池子就相当于着色器，池子可能进行不同的化学物理处理（eg：过滤）相当于着色器的不同操作。

下面这一张是opengl 4.5官方手册中的

和这个封面的图主要是介绍了各个着色器之间的数据流通。后面需要详细的解析

 核心模式和兼容模式

  opengl从3.1版本开始就抛弃基于固定管线的编程。在GLSL开头需要指定采用的是核心模式还是兼容模式，核心模式仅支持基于着色器的编程；而兼容模式还包括了一个固定管线。

 顶点对象和缓存对象
  顶点对象中存放的是缓存对象的地址，而缓存对象中存放的是真正的数据内容。具体看图。

代码分析

 代码下载

  http://download.csdn.net/detail/zhouyelihua/9885329

 关键代码段分析

   unsigned int VBO, VAO;    glGenVertexArrays(1, &VAO);//创建一个顶点数组    glGenBuffers(1, &VBO);//创建一个缓存对象    glBindVertexArray(VAO);//绑定顶点数组，记住绑定操作有点类似阀门，后续所有的操作都会基于这个绑定的对象    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);//指定当前的缓存对象的类型    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);//用来给指定的buffer，绑定数据，如果绑定的的对象之前有关联的对象，则会先删除关联的对象    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);    glEnableVertexAttribArray(0);    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);    glBindVertexArray(0);

  

 代码

#include<iostream>#include <glad/glad.h>#include <GLFW/glfw3.h>void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)//这个是窗口变化的回调函数。。注意输入参数                                                                         //是一个glfw的窗口，一个宽度和高度{    glViewport(0, 0, width, height);//这个是回调函数内的内容                                    //这里是将视口改成变化后的的窗口大小                                    //注意需要的注册该回调函数                                    //glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);                                    //两个参数是，glfw的窗口以及回调函数}void processInput(GLFWwindow *window){    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)//获取按键，如果等于esc         glfwSetWindowShouldClose(window, true);//利用强制窗口应该关闭}GLuint loadShader(GLenum type, const char *shaderSrc) {//加载着色器    GLuint shader;    GLint complied;    shader = glCreateShader(type);//创建着色器    if (shader == 0)//创建失败        return 0;    glShaderSource(shader, 1, &shaderSrc, NULL);//加载着色器程序，第一个参数是创建的着色器编号，                                                                //第二个程序是着色器的数量，此处默认是1                                                                //第三个是着色器的输入    glCompileShader(shader);                    //编译着色器    glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &complied);//获取着色器的编译状态    if (!complied) {                                    //查看错误信息        GLint infoLen = 0;        glGetShaderiv(shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLen);        if (infoLen > 1) {            char* infoLog = (char*)(malloc(sizeof(sizeof(char)*infoLen)));            std::cout << "Error compling shader:\n" << infoLog << "\n";            free(infoLog);        }        glDeleteShader(shader);        return 0;    }    return shader;}/*顶点着色器处理顶点相关的任何事情，也可能是简单的进行定点的数据传递一个复杂的应用程序可能包含很多的顶点着色器，但是同一个时刻只能有一个在起作用*/unsigned int vertexShader() {//顶点着色器    char vertexShaderSource[] =        "#version 450 core                                      \n"             /*版本号*/        "layout(location = 0) in vec3 aPos;                     \n"        "void main()                                            \n"        "{                                                      \n"        "   gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);    \n"        "}                                                      \n";    unsigned int vertexShader;    vertexShader = loadShader(GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderSource);    std::cout << vertexShader << std::endl;    return vertexShader;}/*片元着色器通过编程控制屏幕上的显示颜色的阶段，叫做片元着色阶段*/unsigned int fragmentShader() {//片元着色器    char fragmentShaderSource[] =        "#version 450 core                                  \n"        "out vec4 FragColor;                                \n"        "void main()                                        \n"        "{                                                  \n"        "   FragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);       \n"        "}                                                  \n";    unsigned int fragmentShader;    fragmentShader = loadShader(GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderSource);    std::cout << fragmentShader << std::endl;    return fragmentShader;}int main(){    glfwInit();//类似于之前的gluinit一般采用库都需要进行初始化               //版本号是opengl4.5    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 4);//设置主版本号    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 5);//设置次版本号    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);    //glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);//在mac系统上需要设置该语句    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "LearnOpenGL", NULL, NULL);//后面两个参数是设置显示屏和共享的，                                                                               //一般库函数的相关定义，                                                                               //可以配置好以后直接查看都有详细的定义    if (window == NULL)    {        std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;        glfwTerminate();        return -1;    }    glfwMakeContextCurrent(window);    if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))//在调用opengl函数之前初始化glad，                                                            //glad的作用就是快速的将opengl函数映射到相关的显卡函数上    {        std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;        return -1;    }    glViewport(0, 0, 800, 600);//设置视口大小    glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);//注册函数，该函数还可以注册其他相关硬件的回调函数                                                                  //    unsigned int shaderProgram;    shaderProgram = glCreateProgram();    glAttachShader(shaderProgram, vertexShader());    glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader());    glLinkProgram(shaderProgram);    int success;    char infoLog[512];    glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success);    if (!success) {        glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, NULL, infoLog);        std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << std::endl;    }    glDeleteShader(vertexShader());    glDeleteShader(fragmentShader());    float vertices[] = {        -0.5f, -0.5f, 0.0f,        0.5f, -0.5f, 0.0f,        0.0f,  0.5f, 0.0f    };    unsigned int VBO, VAO;    glGenVertexArrays(1, &VAO);    glGenBuffers(1, &VBO);    // bind the Vertex Array Object first, then bind and set vertex buffer(s), and then configure vertex attributes(s).    glBindVertexArray(VAO);    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);    glEnableVertexAttribArray(0);    // note that this is allowed, the call to glVertexAttribPointer registered VBO as the vertex attribute's bound vertex buffer object so afterwards we can safely unbind    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);    // You can unbind the VAO afterwards so other VAO calls won't accidentally modify this VAO, but this rarely happens. Modifying other    // VAOs requires a call to glBindVertexArray anyways so we generally don't unbind VAOs (nor VBOs) when it's not directly necessary.    glBindVertexArray(0);    // uncomment this call to draw in wireframe polygons.    //glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);    // render loop    //渲染流程    while (!glfwWindowShouldClose(window))//检测glfw窗口是否被指令要求关闭，如果是的话，则会退出循环    {        //输入的相关操作        processInput(window);//        // 渲染的相关操作        glClearColor(0.0f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);        // draw our first triangle        glUseProgram(shaderProgram);        glBindVertexArray(VAO); // seeing as we only have a single VAO there's no need to bind it every time, but we'll do so to keep things a bit more organized        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);        //查看所有的事件，并且交换内存        glfwSwapBuffers(window);//交换颜色缓存，即glfw窗口内的内容。。。注意glfw开头的交换和后面gl开头的区别        glfwPollEvents();//检测是否有其他的触发时间，例如上述的窗口大小变化，需要调用相关的回调函数    }    glfwTerminate();//清除退出    return 0;}

 实验结果

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不筹钱娶媳妇的程序员不是好程序员！