OpenGL基础1：最简单的OpenGL例子

相对于一些基础的课程，例如一门计算机语言，又或者说是Unity3D之类的游戏引擎，openGL的学习是要难不少，因此在网上“查攻略”的时候尽量想办法 1. 多参考几篇文章；2. 有能力的话去google，去国外的学习网站看看；3. 所有代码自己再写一遍

本文（包括后续的openGL基础类文章）都是总结性质，难免会有少许不准确的地方，如有发现希望大家能够指出，万分感谢

一、事前准备

装环境看前一篇博客：https://blog.csdn.net/Jaihk662/article/details/105496707

教程参考于 http://ogldev.atspace.co.uk/index.html

可以将 http://ogldev.atspace.co.uk/ogldev-source.zip 里面需要的头文件（例如数字库）载下放入对应的文件夹中，后续出现“找不到头文件”之类的错误，可以按照名字从这个包里面找，还是记得注意路径！

二、参考代码

#pragma comment(lib,"glew32.lib")
#include <stdio.h>
#include <opengl/glew.h>
#include <opengl/freeglut.h>
#include <opengl/ogldev_math_3d.h>

GLuint VBO;

//渲染回调函数
static void RenderScenceCB()
{
    // 清空颜色缓存
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    // 开启顶点属性
    glEnableVertexAttribArray(0);
    // 绑定GL_ARRAY_BUFFER缓冲器
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
    // 告诉管线怎样解析bufer中的数据
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);

    // 开始绘制几何图形(绘制一个点)
    glDrawArrays(GL_POINTS, 0, 1);

    //  禁用顶点数据
    glDisableVertexAttribArray(0);

    // 交换前后缓存
    glutSwapBuffers();
}

//创建顶点缓冲器
static void CreateVertexBuffer()
{
    // 创建含有一个顶点的顶点数组
    Vector3f Vertices[1];
    // 将点置于屏幕中央
    Vertices[0] = Vector3f(0.0f, 0.0f, 0.0f);

    // 创建缓冲器
    glGenBuffers(1, &VBO);
    // 绑定GL_ARRAY_BUFFER缓冲器
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
    // 绑定顶点数据
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(Vertices), Vertices, GL_STATIC_DRAW);
}

/**
 * 主函数
 */
int main(int argc, char** argv)
{
    //初始化GLUT
    glutInit(&argc, argv);

    //显示模式：双缓冲、RGBA
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA);

    //窗口设置
    glutInitWindowSize(1136, 640);     //窗口尺寸
    glutInitWindowPosition(100, 100);  //窗口位置
    glutCreateWindow("20200414-02");   //窗口标题

    //开始渲染
    glutDisplayFunc(RenderScenceCB);

    //检查GLEW是否就绪，必须要在GLUT初始化之后！
    GLenum res = glewInit();
    if (res != GLEW_OK)
    {
        fprintf(stderr, "Error: '%s'\n", glewGetErrorString(res));
        return 1;
    }

    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);

    CreateVertexBuffer();

    //通知开始GLUT的内部循环
    glutMainLoop();
    return 0;
}

效果如下：

一个白色的像素点在屏幕的最中央，打开后挪动下窗口看下输出，有惊喜！

三、注释

基础操作：

• GLuint VBO：全局的GL变量（unsigned int），用于操作顶点的缓冲器对象，顶点是一切的基础，就像我么一般说屏幕的分辨率是 1920 * 1080，其实就是 1920 * 1080 个像素点，每个像素点都有着特定的颜色，最后拼出了我们屏幕的内容，假设你想在屏幕中展示一个正方体，又或者说是一个线段，那么第一步肯定是确定顶点的位置
• glutInit(&argc, argv)：glut初始化
• glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA)：设置显示模式为双缓冲、RGBA。单缓冲是直接在窗口上绘图，而双缓冲的绘图是在缓冲区完成的，在绘图指令完成之后，再通过交换指令把完成的图形立即显示在屏幕上，这就避免了出现绘图的不完整，同时效率很高。
• glutDisplayFunc(RenderScenceCB)：注册一个绘图函数，在程序运行时是自动调用的，并且会被多次调用，RenderScenceCB 为回调函数，里面往往是“绘图步骤”
• glClearColor(R, G, B, A)：用预设的颜色来刷新缓冲区，配合 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)  使用，前者设置好颜色，后者进行清除操作
• glutMainLoop()：通知 glut 让所有与“事件”有关的函数调用无限循环，对于上面的代码，就会激活 RenderScenceCB 方法
• glutSwapBuffers()：还记得上面所说的双缓冲吗，也就是一个展示图像，另一个就在后台进行绘制，现在该换班了！后台的缓存进入屏幕展示给我们

缓冲区：

• glGenBuffers(1, &VBO)：第一个参数是要生成的缓冲对象的数量，第二个是要输入用来存储缓冲对象名称的数组，该函数会返回 n 个当前未使用的缓存对象名称，并保存到 buffers 数组中
• glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO)：第一个参数是 target（类型），第二个参数是要绑定的缓存对象的名称，如果绑定到一个已经创建的缓存对象，那么它将成为当前 target 中被激活的缓存对象（同一个 target 同一时间只能绑定一个缓存对象），如果绑定的 buffer 值为 0，那么 OpenGL 将不再对当前 target 使用任何缓存对象，GL_ARRAY_BUFFER 是其中一个合法的 target，表示一个顶点的数组
• glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(Vertices), Vertices, GL_STATIC_DRAW)：绑定了我们的对象之后，我们就可以往里面添加数据了。其中第二、三个参数为内存容量和用于初始化缓冲区对象的数据，第四个参用于操作数据在分配之后如何进行读写， GL_STATIC_DRAW 表示数据只指定1次，但是可以多次作为绘图和图像指定函数的源数据

开始绘制：

• glEnableVertexAttribArray(0)：唯一的参数表示指定的通用顶点属性数组，先不考虑/使用着色器，我们加载到buffer中的顶点位置在固定功能管线中是被认为是索引为0的顶点属性（当没有着色器绑定时被启用），必须开启每一个顶点的属性，否则渲染管线无法获取这些数据
• glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0)：这个回调告诉管线怎样解析缓冲区中的数据，第一个参数为属性的索引，和上面一样，不考虑着色器的情况下默认为 0；第二个参数表示属性中元素的个数，像我们定义的点有 x, y, z 三个属性，那么这里就是 3，第三个参数指数据的类型，第四个参数定义是否希望数据被归一化，只表示方向不表示大小，后面两个参数暂时先不管，后面会有讲到（现在讲了八成你也一脸懵逼），总之在我们只有一个位置数据的情况下，都默认0就ok
• glDrawArrays(GL_POINTS, 0, 1)：现在我们终于可以开始绘制了，第一个参数表示每个顶点表示一个点，也就是告诉系统“我要画点（而不是画线或其它）”，第二个参数表示第一个要绘制的点的索引，第三个参数表示绘制多少个。在这个例子中我们是从最开始的缓冲开始绘制，所以第二个参数设置为 0
• glDisableVertexAttribArray(0)：当顶点短时间内不会被使用的时候，禁用它