OpenGL —— 2.7、绘制多个自旋转的贴图正方体（附源码，glfw+glad）

news2024/11/17 3:51:23
源码效果

 

C++源码

 
     纹理图片
在这里插入图片描述

     
     需下载stb_image.h这个解码图片的库，该库只有一个头文件。

在这里插入图片描述
 
     具体代码：

          vertexShader.glsl

#version 330 core

layout(location = 0) in vec3 aPos;
layout(location = 1) in vec2 aUV;

out vec2 outUV;

uniform mat4 _modelMatrix;
uniform mat4 _viewMatrix;
uniform mat4 _projMatrix;

void main()
{
	gl_Position = _projMatrix* _viewMatrix *  _modelMatrix * vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);

	outUV = aUV;
}

          fragmentShader.glsl

#version 330 core

out vec4 FragColor;

in vec2 outUV;

uniform sampler2D ourTexture;

void main()
{
	// 使用图片纹理及色彩混合
	FragColor = texture(ourTexture, outUV);
}

          main.cpp

#include "OpenGLClass.h"
#include "OpenGLClass.h"

int main()
{
	OpenGLClass opengl;
	return 0;
}

          OpenGLClass.h

#pragma once

#include "Global.h"
#include "ffImage.h"

class OpenGLClass
{
public:
	OpenGLClass();
	~OpenGLClass();

protected:
	// 初始化纹理
	bool initTexture();

	// 初始化模型VAO/VBO
	void initModel();

	// 初始化shader文件
	bool initShader(const char *_vertexPath, const char *_fragPath);

	// 读取glsl文件内容
	std::string ReadGlslContext(const char *sPath);

	// 刷新Render
	void FlushRender();

	// 回调 - 窗口尺寸变化回调
	static void bck_GLFWframebuffersizefun(GLFWwindow* window, int width, int height);

	// 处理按键输入
	void ProcessKeyPInput(GLFWwindow *window);

	// 设置矩阵
	void setMatrix(const std::string &_name, glm::mat4 _matrix)const;

private:
	unsigned short windowWidth = 800, windowHeight = 600;

	unsigned int shaderProgram = 0;		// 链接程序对象
	unsigned int VBO = 0, VAO = 0, _texture = 0;
};

          OpenGLClass.cpp

#include "OpenGLClass.h"

void OpenGLClass::bck_GLFWframebuffersizefun(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
	// 在窗口中定义一个像素矩形,最终的图形将映射到个矩形中
	glViewport(0, 0, width, height);
}

OpenGLClass::OpenGLClass()
{
	// 初始化glfw上下文
	if (glfwInit() == GLFW_FALSE) { std::cout << "glfwInit fail!\n"; return; }
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);					// 3.3版本
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);	// 使用OpenGL核心模式

	// 创建OpenGL窗体
	GLFWwindow *window = glfwCreateWindow(windowWidth, windowHeight, "OpenGL Core", nullptr, nullptr);
	if (!window) { std::cout << "glfwCreateWindow fail!\n"; return; }

	// 当前OpenGL上下文绑定窗口
	glfwMakeContextCurrent(window);

	// 加载所有OpenGL函数指针
	if (GL_FALSE == gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress)) { std::cout << "gladLoadGLLoader fail!\n"; return; }

	// 在窗口中定义一个像素矩形,最终的图形将映射到个矩形中
	glViewport(0, 0, windowWidth, windowHeight);

	// 窗口大小调整回调
	glfwSetFramebufferSizeCallback(window, OpenGLClass::bck_GLFWframebuffersizefun);

	// 初始化VAO/VBO
	initModel();

	// 初始化纹理
	if (!initTexture()) { std::cout << "initTexture fail!\n"; system("pause"); return; }

	// 初始化shader
	if (!initShader("vertexShader.glsl", "fragmentShader.glsl")) { std::cout << "initShader fail!\n"; system("pause"); return; }

	// 窗口标志是否是关闭
	while (!glfwWindowShouldClose(window))
	{
		// 输入按键处理
		ProcessKeyPInput(window);

#if 0
		// 使用红，绿，蓝以及alpha值来清除颜色缓冲区
		glClearColor(0.328125f, 0.35156f, 0.82421f, 1.0f);

		// 将从窗口中清除最后一次所绘制的图形
		/*
			GL_COLOR_BUFFER_BIT:    当前可写的颜色缓冲
			GL_DEPTH_BUFFER_BIT:    深度缓冲
			GL_ACCUM_BUFFER_BIT:	累积缓冲
　　			GL_STENCIL_BUFFER_BIT:	模板缓冲
		*/
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
#endif

		FlushRender();

		// 双缓冲,使用OpenGL或OpenGL ES进行渲染
		glfwSwapBuffers(window);

		// glfw事件循环
		glfwPollEvents();

		// 睡眠10ms,防止造成GPU疯狂消耗。实际具体调整
		Sleep(10);
	}

	// 释放窗口
	glfwDestroyWindow(window);

	// 释放资源,终止GLFW库
	glfwTerminate();
}

OpenGLClass::~OpenGLClass()
{
	// 释放
	if (glIsProgram(shaderProgram)) { glDeleteProgram(shaderProgram); }shaderProgram = 0;
	if (glIsBuffer(VAO)) { glDeleteBuffers(1, &VAO); } VAO = 0;
	if (glIsBuffer(VBO)) { glDeleteBuffers(1, &VBO); } VBO = 0;
}

void OpenGLClass::ProcessKeyPInput(GLFWwindow *window)
{
	if (window)
	{
		// 获取窗口按键是否ESC
		if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
		{
			// 设置窗口关闭标志
			glfwSetWindowShouldClose(window, true);
		}
	}
	window = nullptr;
}

void OpenGLClass::setMatrix(const std::string &_name, glm::mat4 _matrix) const
{
	// 获得指定shader程序中uniform变量的位置
	int shaderNameId = glGetUniformLocation(shaderProgram, _name.c_str());


	/*
	将4x4的矩阵数据传递给着色器
		location：指定要更改的uniform变量的位置。
		count：指定要更改的矩阵的数量。如果只更改一个矩阵，该值为1。
		transpose：指定是否需要将矩阵进行转置。一般情况下，设为GL_FALSE即可。
		value：指向包含矩阵数据的指针。
	*/
	glUniformMatrix4fv
	(
		shaderNameId,
		1,
		GL_FALSE,
		glm::value_ptr(_matrix)
	);
}

void OpenGLClass::FlushRender()
{
	// 判断VAO是否被删除
	if (glIsVertexArray(VAO))
	{
		// 使用红，绿，蓝以及alpha值来清除颜色缓冲区
		glClearColor(0.328125f, 0.35156f, 0.82421f, 1.0f);
		// 将从窗口中清除最后一次所绘制的图形,GL_DEPTH_BUFFER_BIT将深度信息也清除
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
		// 开启深度检测
		glEnable(GL_DEPTH_TEST);

		///		// 模型平移数据
		glm::vec3 modelVecs[] =
		{
			glm::vec3(0.0f,0.0f,0.0f),
			glm::vec3(2.0f, 5.0f, -15.0f),
			glm::vec3(-1.5f, -2.2f, -2.5f),
			glm::vec3(-3.8f, -2.0f, -12.3f),
			glm::vec3(2.4f, -0.4f, -3.5f),
			glm::vec3(-1.7f, 3.0f, -7.5f),
			glm::vec3(1.3f, -2.0f, -2.5f),
			glm::vec3(1.5f, 2.0f, -2.5f),
			glm::vec3(1.5f, 0.2f, -1.5f),
			glm::vec3(-1.3f, 1.0f, -1.5f)
		};
		///

		///
		// 观察者/摄像机矩阵
		glm::mat4 _viewMatrix = glm::lookAt
		(
			glm::vec3(0.0f, 0.0f, 2.4f),	// 摄像机位置
			glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f),	// 摄像机看向的位置
			glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f)		// 摄像机顶部的位置
		);

		// 投影矩阵
		glm::mat4 _projMatrix = glm::perspective
		(
			glm::radians(45.0f),
			(float)windowWidth / (float)(windowHeight),
			0.1f, 100.0f
		);
		///

		// 使用程序
		glUseProgram(shaderProgram);

		// 绘制10个立方体
		for (unsigned short index = 0; index < 10; ++index)
		{
			glm::mat4 _modelMatrix(1.0f);
			_modelMatrix = glm::translate(_modelMatrix, modelVecs[index]);
			_modelMatrix = glm::rotate(_modelMatrix, glm::radians((float)glfwGetTime()*(index + 1) * 10), glm::vec3(0.5f, 1.0f, 0.0f));

			///
			setMatrix("_modelMatrix", _modelMatrix);
			setMatrix("_viewMatrix", _viewMatrix);
			setMatrix("_projMatrix", _projMatrix);
			///

			// 绑定纹理
			glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _texture);

			// 绑定VAO
			glBindVertexArray(VAO);

			// 绘制三角形
			glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36);
		}

		// 关闭使用程序
		glUseProgram(0);
	}
}

bool OpenGLClass::initTexture()
{
	// 读取图片相关信息
	ffImage *pImage = ffImage::readFromFile("./rec/wall.jpeg");
	if (!pImage) { return false; }

	// 生成纹理
	glGenTextures(1, &_texture);

	// 以2D方式绑定纹理
	// 将当前绑定的纹理对象替换为参数中指定的纹理对象
	glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _texture);

	// 设置纹理属性
	glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
	glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
	glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
	glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

	// 读取图片数据,完成数据绑定
	glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, pImage->getWidth(), pImage->getHeight(), 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, pImage->getData());

	if (pImage) { delete pImage; }pImage = nullptr;
	return true;
}

void OpenGLClass::initModel()
{
	// 坐标、颜色、纹理位置
	float vertices[]
	{
		-0.5f,-0.5f,-0.5f,	0.0f,0.0f,
		 0.5f,-0.5f,-0.5f,	1.0f,0.0f,
		 0.5f, 0.5f,-0.5f,	1.0f,1.0f,
		 0.5f, 0.5f,-0.5f,	1.0f,1.0f,
		-0.5f, 0.5f,-0.5f,	0.0f,1.0f,
		-0.5f,-0.5f,-0.5f,	0.0f,0.0f,

		-0.5f,-0.5f,0.5f,	0.0f,0.0f,
		 0.5f,-0.5f,0.5f,	1.0f,0.0f,
		 0.5f, 0.5f,0.5f,	1.0f,1.0f,
		 0.5f, 0.5f,0.5f,	1.0f,1.0f,
		-0.5f, 0.5f,0.5f,	0.0f,1.0f,
		-0.5f,-0.5f,0.5f,	0.0f,0.0f,

		-0.5f, 0.5f, 0.5f,	1.0f,0.0f,
		-0.5f, 0.5f,-0.5f,	1.0f,1.0f,
		-0.5f,-0.5f,-0.5f,	0.0f,1.0f,
		-0.5f,-0.5f,-0.5f,	0.0f,1.0f,
		-0.5f,-0.5f, 0.5f,	0.0f,0.0f,
		-0.5f, 0.5f, 0.5f,	1.0f,0.0f,

		0.5f, 0.5f, 0.5f,	1.0f,0.0f,
		0.5f, 0.5f,-0.5f,	1.0f,1.0f,
		0.5f,-0.5f,-0.5f,	0.0f,1.0f,
		0.5f,-0.5f,-0.5f,	0.0f,1.0f,
		0.5f,-0.5f, 0.5f,	0.0f,0.0f,
		0.5f, 0.5f, 0.5f,	1.0f,0.0f,

		-0.5f,-0.5f,-0.5f,	0.0f,1.0f,
		 0.5f,-0.5f,-0.5f,	1.0f,1.0f,
		 0.5f,-0.5f, 0.5f,	1.0f,0.0f,
		 0.5f,-0.5f, 0.5f,	1.0f,0.0f,
		-0.5f,-0.5f, 0.5f,	0.0f,0.0f,
		-0.5f,-0.5f,-0.5f,	0.0f,1.0f,

		-0.5f,0.5f,-0.5f,	0.0f,1.0f,
		 0.5f,0.5f,-0.5f,	1.0f,1.0f,
		 0.5f,0.5f, 0.5f,	1.0f,0.0f,
		 0.5f,0.5f, 0.5f,	1.0f,0.0f,
		-0.5f,0.5f, 0.5f,	0.0f,0.0f,
		-0.5f,0.5f,-0.5f,	0.0f,1.0f
	};

	/****************************************************/	// VAO
	// 创建VAO
	glGenVertexArrays(1, &VAO);

	// 绑定指定的顶点数组对象（Vertex Array Object, VAO）
	glBindVertexArray(VAO);
	/****************************************************/


	/****************************************************/	// VBO
	// 生成缓冲区对象
	glGenBuffers(1, &VBO);

	// 绑定命名缓冲区对象
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);

	// 缓冲对象（VBO，IBO 等）分配空间并存储数据
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

	/*
		指定顶点属性在顶点缓冲对象中的布局，并将其与顶点着色器中的顶点属性进行关联
			参数1:第n个layout (对应glsl中顶点着色器的layout)
			参数2:顶点属性的组成元素的数量,例如3表示顶点属性是由3个浮点数组成
			参数3:顶点属性的数据类型
			参数4:是否将非浮点型的数据归一化到[-1, 1]或[0, 1]范围内
			参数5:相邻两个顶点属性之间的字节数,通常为0或属性类型大小乘以数量
			参数6:顶点属性在顶点缓冲对象中的偏移量或者数据的首地址
	*/
	glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 5 * sizeof(float), (void *)0);
	glVertexAttribPointer(1, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 5 * sizeof(float), (void *)(sizeof(float) * 3));

	// 激活锚点(参数:第n个layout)
	glEnableVertexAttribArray(0);
	glEnableVertexAttribArray(1);

	// 解绑VAO/VBO
	glBindVertexArray(0);
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
	/****************************************************/
}

std::string OpenGLClass::ReadGlslContext(const char *sPath)
{
	std::string strContext;
	if (!sPath) { return strContext; }

	std::ifstream sFile;
	sFile.open(sPath);
	if (sFile.is_open())
	{
		std::stringstream sStream;
		sStream << sFile.rdbuf();
		strContext = sStream.str();
	}
	return strContext;
}

bool OpenGLClass::initShader(const char *_vertexPath, const char *_fragPath)
{
	char infoLog[512] = { 0 };
	int successFlag = 0;

	/*********************************************************/	// vertex编译
	std::string vertexContext = ReadGlslContext(_vertexPath); if (vertexContext.empty()) { return false; }
	const char *cVertexContext = vertexContext.c_str();

	// 创建顶点着色器对象
	unsigned int iVertexID = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);

	// 为顶点着色器指定源码(参数2:传过去几个)
	glShaderSource(iVertexID, 1, &cVertexContext, nullptr);

	// 编译顶点着色器源码
	glCompileShader(iVertexID);

	// 查看编译顶点着色器源码结果
	glGetShaderiv(iVertexID, GL_COMPILE_STATUS, &successFlag);
	if (!successFlag)	// 编译失败
	{
		// 获取编译失败原因
		glGetShaderInfoLog(iVertexID, 512, nullptr, infoLog);
		std::cout << "glGetShaderiv GL_VERTEX_SHADER" << iVertexID << " fail:" << infoLog << std::endl; return false;
	}
	cVertexContext = nullptr;
	/*********************************************************/


	/*********************************************************/	// fragment编译
	std::string fragmentContext = ReadGlslContext(_fragPath); if (fragmentContext.empty()) { return false; }
	const char *cFragmentContext = fragmentContext.c_str();

	// 创建片段着色器对象
	unsigned int iFragmentID = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);

	// 为片段着色器指定源码(参数2:传过去几个)
	glShaderSource(iFragmentID, 1, &cFragmentContext, nullptr);

	// 编译片段着色器源码
	glCompileShader(iFragmentID);

	// 查看编译片段着色器源码结果
	glGetShaderiv(iFragmentID, GL_COMPILE_STATUS, &successFlag);
	if (!successFlag)	// 编译失败
	{
		// 获取编译失败原因
		glGetShaderInfoLog(iFragmentID, 512, nullptr, infoLog);
		std::cout << "glGetShaderiv GL_FRAGMENT_SHADER" << iFragmentID << " fail:" << infoLog << std::endl; return false;
	}
	cFragmentContext = nullptr;
	/*********************************************************/


	/*********************************************************/	// 链接
	// 创建一个空的程序对象
	shaderProgram = glCreateProgram();
	if (shaderProgram == 0) { std::cout << "glCreateProgram fail!\n"; return false; }

	// 将着色器对象附加到程序对象上（注:glDetachShader为移除程序对象中的指定着色器对象）
	glAttachShader(shaderProgram, iVertexID);
	glAttachShader(shaderProgram, iFragmentID);

	// 进行链接程序对象
	glLinkProgram(shaderProgram);

	// 查看链接状态
	glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &successFlag);
	if (!successFlag)	// 链接失败
	{
		// 获取链接失败原因
		glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, nullptr, infoLog);
		std::cout << "glGetProgramiv " << shaderProgram << " fail:" << infoLog << std::endl; return false;
	}
	/*********************************************************/


	/* 在链接完成后,将编译shader相关删除。仅留下链接ID */
	if (glIsShader(iVertexID)) { glDeleteShader(iVertexID); }
	if (glIsShader(iFragmentID)) { glDeleteShader(iFragmentID); }
	return true;
}

 

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Spring Boot学习笔记

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SpringBoot特征 特征 创建独立的 Spring 应用程序 直接嵌入 Tomcat、Jetty 或 Undertow&#xff08;无需部署 WAR 文件&#xff09; 提供“入门”依赖项以简化构建配置 尽可能自动配置 Spring 和 第三方库 提供生产就绪功能&#xff0c;例如指标、健康检查和外部化配置 完…
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Squeeze-and-Attention Networks for Semantic Segmentation

Squeeze-and-Attention Networks for Semantic Segmentation

0.摘要 最近&#xff0c;将注意力机制整合到分割网络中可以通过更重视提供更多信息的特征来提高它们的表征能力。然而&#xff0c;这些注意力机制忽视了语义分割的一个隐含子任务&#xff0c;并受到卷积核的网格结构的限制。在本文中&#xff0c;我们提出了一种新颖的squeeze-a…
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如何自己的医疗图像分割数据集 使用NNunet进行训练

如何自己的医疗图像分割数据集 使用NNunet进行训练

NNUNet使用自定义医疗图像分割数据集进行分割训练 主要讲解怎么把自己的数据放到nnUnet进行训练&#xff0c;不涉及nnUnet的原理和推导讲解。 1、转换的思路。 从NNUNet的开源代码中可以看到&#xff0c;NNUnetV2已经支持了很多的数据格式。但是因为其底层的逻辑主要是解决医…
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pdf怎么压缩？一分钟搞定pdf压缩

pdf怎么压缩？一分钟搞定pdf压缩

在日常生活和工作中&#xff0c;我们经常需要处理大量的PDF文件&#xff0c;这些文件可能包含重要的信息&#xff0c;如合同、报告、说明书等&#xff0c;需要进行有效的管理和传输。然而&#xff0c;PDF文件往往体积较大&#xff0c;给存储和传输带来了不便&#xff0c;那么&a…
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电子半导体行业电能质量监测与治理系统解决方案

电子半导体行业电能质量监测与治理系统解决方案

摘要&#xff1a;本土半导体材料厂商不断提升半导体产品技术水平和研发能力&#xff0c;逐渐打破了国外半导体厂商的垄断格局&#xff0c;推进中国半导体材料国产化进程&#xff0c;促进中国半导体行业的发展。半导体产品的制造使用到的设备如单晶炉、多晶炉等都是恶性的谐波源…
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