@cybercser
2015-11-27T21:40:17.000000Z
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OpenGL
教程
欢迎来到第一课 !
在学习OpenGL之前,我们将先学习如何生成,运行,和玩转课程中的代码。
本课程不需要特别的预备知识。如果您学过编程语言(C、Java、Lisp、Javascript等),理解起课程代码来会快一些;但这并非必需的;如果没有编程经验,那也不要紧,只不过是同时学习两样东西(编程语言+OpenGL)而已。
为了让代码尽量简单,我特意用“傻瓜式C++”编写了所有课程代码。代码中没有模板(template)、类或指针。也就是说,即使您只懂Java也能理解所有内容。
像前面讲的那样,本课程无需预备知识;不过,请您先把glBegin()这类“旧版OpenGL”的东西忘掉吧。
多数网上教程还在讲“旧版OpenGL”(OpenGL 1、2)。但在这里,您将学到新版OpenGL(OpenGL 3、4)。所以,为了不让您的脑袋乱成一锅粥,请先把过时的知识清空吧。
所有课程代码都能在Windows、Linux、和Mac上生成,过程大体相同:
各平台的详细过程如下。您可能要根据实际情况做些调整。若不确定,请按照Windows平台说明操作。
C:\Users\XYZ\Projects\OpenGLTutorials\
C:\Users\XYZ\Projects\OpenGLTutorials-build-Visual2010-32bits\
,或者C:\Users\XYZ\Projects\OpenGLTutorials\build\Visual2010-32bits\
。注意,此处可随意填写,不一定要和源码在同一文件夹。C:\Users\XYZ\Projects\OpenGLTutorials-build-Visual2010-32bits\
会看到Tutorials.sln文件,用Visual Studio打开它。在Build菜单中,点Build All。每个课程代码和依赖项都将编译。生成的可执行文件会出现在 C:\Users\XYZ\Projects\OpenGLTutorials\
。这一步一般没什么问题。
C:\Users\XYZ\Projects\OpenGLTutorials\playground
,运行playground.exe,会弹出一个黑色窗口。也可以在Visual Studio中运行任意一课的代码,但必须先设置工作目录:右键点击Playground,选择Debugging、Working Directory、Browse,设置路径为C:\Users\XYZ\Projects\OpenGLTutorials\playground\
。验证一下。再次右键点击Playground,“Set as startup project”。按F5就可以调试了。
Linux版本众多,这里不可能列出所有的平台。可根据实际情况自行调整,也不妨看一下发行版文档。
cmake make g++ libx11-dev libgl1-mesa-dev libglu1-mesa-dev libxrandr-dev libxext-dev
。命令行是sudo apt-get install
或者 su && yum install
。~/Projects/OpenGLTutorials/
cd ~/Projects/OpenGLTutorials/
mkdir build
cd build
cmake ..
~/Projects/OpenGLTutorials/
。应该不会出什么错误。~/Projects/OpenGLTutorials/playground
,运行./playground会弹出一个黑色窗口。提示:推荐使用Qt Creator作为IDE。值得一提的是,Qt Creator原生支持CMake,调试很方便。如下是QtCreator使用说明:
/usr/bin/cmake
-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
。验证一下。tutorials/
文件夹启动了。~/opengl-tutorial/tutorial02_red_triangle/
Mac OS不支持OpenGL 3.3。最近,搭载MacOS 10.7 Lion和兼容型GPU的Mac机可以跑OpenGL 3.2了,但3.3还不行;所以我们用2.1移植版的课程代码。除此外,其他步骤和Windows类似(也支持Makefiles,此处不赘述):
~/Projects/OpenGLTutorials/
~/Projects/OpenGLTutorials_bin_XCode/
。注意,这里可以随便填,不一定要和源码在同一文件夹。~/Projects/OpenGLTutorials_bin_XCode/
会看到Tutorials.xcodeproj文件:打开它。由于C::B和CMake中各有一个bug,您必须在Project->Build->Options->Make commands中手动设置编译命令,如下图所示:
同时您还得手动设置工作目录:Project->Properties->Build targets->tutorial N->execution working dir(即src_dir/tutorial_N/
)。
一定要在正确的目录下运行课程例子:您可以双击可执行文件;如果想用命令行,请用cd命令切换到正确的目录。
若想从IDE中运行程序,别忘了看看上面的说明——先正确设置工作目录。
每课都附有源码和数据,可在tutorialXX/
找到。不过,建议您先不要改动这些工程,而是将它们作为参考;推荐您在playground/playground.cpp
中做试验,怎么折腾都行。要是弄乱了就去粘一段课程代码,一切就会恢复正常。
我们会在整个教程中提供代码片段。不妨一边看教程,一边把代码复制到playground里调试。动手实验才是王道。单纯看别人写好的代码学不了多少东西。即便只是粘贴一下代码,也会碰到不少问题。
终于到了写OpenGL代码的时刻!
呵呵,其实还没到真正写OpenGL代码的时刻。有些教程喜欢讲一些“底层”的细节,好让您清楚每一步的原理。这些内容往往索然无味,而且用处也不大。因此,我们直接把窗口、键盘消息等细节交给第三方库GLFW来处理。您也可以使用Windows的Win32 API、Linux的X11 API,或Mac的Cocoa API;或者SFML、FreeGLUT、SDL等库,请参见链接页。
开工啦。从处理依赖库开始:我们要用一些基本库在控制台显示消息:
// Include standard headers
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
然后是GLEW库。其原理我们以后再说。
// Include GLEW. Always include it before gl.h and glfw.h, since it's a bit magic.
#include <GL/glew.h>
我们使用GLFW库处理窗口和键盘消息,把它也包含进来:
// Include GLFW
#include <GL/glfw.h>
下文中的GLM是个很有用3D数学库,我们暂时用不到,但很快就会派上用场。GLM库很好用,但也没什么神奇的,您不妨自己试着写一个。添加“using namespace”,这样就可以不用写“glm::vec3”,直接写“vec3”。
// Include GLM
#include <glm/glm.hpp>
using namespace glm;
把这些#include都粘贴到playground.cpp。编译时编译器报错,说缺少main函数,那就创建一个 呗:
int main(){
首先初始化GLFW :
// Initialise GLFW
if( !glfwInit() )
{
fprintf( stderr, "Failed to initialize GLFW\n" );
return -1;
}
glfwOpenWindowHint(GLFW_FSAA_SAMPLES, 4); // 4x antialiasing
glfwOpenWindowHint(GLFW_OPENGL_VERSION_MAJOR, 3); // We want OpenGL 3.3
glfwOpenWindowHint(GLFW_OPENGL_VERSION_MINOR, 3);
glfwOpenWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE); //We don't want the old OpenGL
// Open a window and create its OpenGL context
if( !glfwOpenWindow( 1024, 768, 0,0,0,0, 32,0, GLFW_WINDOW ) )
{
fprintf( stderr, "Failed to open GLFW window\n" );
glfwTerminate();
return -1;
}
// Initialize GLEW
glewExperimental=true; // Needed in core profile
if (glewInit() != GLEW_OK) {
fprintf(stderr, "Failed to initialize GLEW\n");
return -1;
}
glfwSetWindowTitle( "Tutorial 01" );
生成并运行。一个窗口弹出后立即关闭了。可不是嘛,还没设置等待用户按Esc键再关闭呢:
// Ensure we can capture the escape key being pressed below
glfwEnable( GLFW_STICKY_KEYS );
do{
// Draw nothing, see you in tutorial 2 !
// Swap buffers
glfwSwapBuffers();
} // Check if the ESC key was pressed or the window was closed
while( glfwGetKey( GLFW_KEY_ESC ) != GLFW_PRESS &&
glfwGetWindowParam( GLFW_OPENED ) );
第一课就到这啦!第二课会教大家绘制三角形。
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