入门 OpenGL 教程 EP2-Hello Window

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上一部分中我们已经成功使用 OpenGL 创建一个窗口,那么现在我们来详细看看其中的原理与方法。

详解

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#include <iostream>

#define GLEW_STATIC
#include <GL/glew.h>

#include <GLFW/glfw3.h>

const GLint WINDOW_WEIGHT = 800;
const GLint WINDOW_HEIGHT = 600;

int main() {
glfwInit();
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, GL_FALSE);

GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(WINDOW_WEIGHT, WINDOW_HEIGHT, "OpenGL", nullptr, nullptr);
if (window == nullptr) {
glfwTerminate();
std::cout << "Failed to crate OpenGL window." << std::endl;
return -1;
}
glfwMakeContextCurrent(window);

glewExperimental = true;
if (glewInit() != GLEW_OK) {
glfwTerminate();
std::cout << "Failed to init GLEW." << std::endl;
return -1;
}

GLint screenWidth, screenHeight;
glfwGetFramebufferSize(window, &screenWidth, &screenHeight);


glViewport(0, 0, screenWidth, screenHeight);

while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
glfwSwapBuffers(window);
glfwPollEvents();
}

glfwTerminate();

return 0;
}

头文件

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#include <iostream>

#define GLEW_STATIC
#include <GL/glew.h>

#include <GLFW/glfw3.h>

其中的 iostream 为 C++ 的 IO 头文件,而 GLFW/glfw3.hglew提供的头文件

GLEW_STATIC 表明我们需要使用静态的 glew 库,所以必须要在引入 glew.h 前定义。

常数

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const GLint WINDOW_WEIGHT = 800;
const GLint WINDOW_HEIGHT = 600;

此处定义的是窗口的宽 (weight) 高 (height),也就是我们在屏幕上所看到的横向长度与纵向长度。

使用 GLint的原因主要由于在不同的平台(编译器)上对于 int 所定义的容量可能会有不同,但 GLint所有平台以及所有编译器中容量都相同

初始化

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glfwInit();
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, GL_FALSE);

初始化函数

int glfwInit(void)GLFW 的初始化函数,无需传入参数,常见用法如下:

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if (!glfwInit()) {
// 初始化失败时的操作
}

GLFW 初始化失败时会返回 GLFW_FALSE。我们在 OpenGL 创建窗口之前需要对 GLFW 进行初始化。

窗口提示

void glfwWindowHint(int hint, int value)提供了创建窗口时的提示。需要传入的参数为 int hintint value必须在创建窗口之前使用提示

所有提示可以在 GLFW: Window guide 找到,下面列举几个常见的。

提示(hint)代表内容默认值解释
GLFW_RESIZABLE窗口可否由用户改变大小GLFW_TRUE窗口是否可以由用户拖动边缘更改大小
GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR创建窗口的 OpenGL 主版本号1建议使用 GPU 能够支持的最新版本或 3
GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR创建窗口的 OpenGL 次版本号0建议使用 GPU 能够支持的最新版本或 3
GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPATOpenGL 是否向前兼容GLFW_FALSE设置为 GLFW_FALSE 时,在之前版本拥有而当前版本删除了的函数不能使用
GLFW_OPENGL_PROFILE创建窗口时选择的 OpenGL 配置文件GLFW_OPENGL_ANY_PROFILE建议使用 GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE

创建窗口

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GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(WINDOW_WEIGHT, WINDOW_HEIGHT, "OpenGL", nullptr, nullptr);
if (window == nullptr) {
glfwTerminate();
std::cout << "Failed to crate OpenGL window." << std::endl;
return -1;
}
glfwMakeContextCurrent(window);

GLFWwindow* glfwCreateWindow(int width, int height, const char *title, GLFWminotor *monitor, GLFWwindow *share)创建了类型为 GLFWwindow* 的指针,该指针指向创建的窗口内存位置。

当窗口创建失败时(内存不足等),返回的地址为 nullptr,所以我们应当防止此类情况发生。创建失败时使用 void glfwTerminate()来销毁所有创建的窗口等 OpenGL 文件。当使用了此函数后如需再次使用 GLFW 时需要再次进行 glfwInit()

void glfwMakeContextCurrent(GLFWwindow *window)为创建的 window 创建当前线程。

初始化 GLEW

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glewExperimental = true;
if (glewInit() != GLEW_OK) {
glfwTerminate();
std::cout << "Failed to init GLEW." << std::endl;
return -1;
}

为了使用 GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE,需要将 glewExperimental 设置为 true,否则将导致程序崩溃。

和初始化 GLFW 一样,但 glewInit() 的返回值为 GLEW_OK

获取窗口坐标

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GLint screenWidth, screenHeight;
glfwGetFramebufferSize(window, &screenWidth, &screenHeight);

glViewport(0, 0, screenWidth, screenHeight);

void glfwGetFramebufferSize(GLFWwindow *window, int *width, int *height)用来获取窗口的宽和高,为了防止窗口坐标出错,我们实际获取一次宽与高来代替创建窗口时的宽与高。

接着就可以设置窗口的坐标 void glViewport(GLint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height)。其中 x, y 代表窗口左下角的像素坐标,width, height 可以近似认为窗口右上角的像素坐标。

侦测用户输入

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while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
glfwSwapBuffers(window);
glfwPollEvents();
}

当用户按下退出按钮或结束程序时,int glfwWindowShouldClose(GLFWwindow *window)函数返回退出标识(1),我们在此时终止循环,并于最后销毁 OpenGL 窗口及其附属文件。