OpenGL —— 2.1、绘制第一个三角形（附源码，glfw+glad）

news2024/11/25 7:00:46

源码效果

在这里插入图片描述

C++源码

vertexShader.glsl

#version 330 core

layout(location = 0) in vec3 aPos;
void main()
{
	gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);
};

fragmentShader.glsl

#version 330 core

out vec4 FragColor;
void main()
{
	FragColor = vec4(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
};

main.c

#include <Windows.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <sstream>

#include "glad/glad.h"
#include "GLFW/glfw3.h"

unsigned int VBO = 0, VAO = 0;
unsigned int shaderProgram = 0;		// shader的链接程序

void _Render()
{
	// 使用程序
	glUseProgram(shaderProgram);

	// 绑定VAO
	glBindVertexArray(VAO);

	// 绘制三角形
	glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

	// 关闭使用程序
	glUseProgram(0);
}

void _initModel()
{
	float vertices[]
	{
		-0.5f,-0.5f,0.0f,
		0.5f,-0.5f,0.0f,
		0.0f,0.5f,0.0f
	};


	/****************************************************/	// 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0个layout)
	glVertexAttribPointer(0	, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void *)0);

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

	// VBO解绑VAO
	glBindVertexArray(0);
	/****************************************************/
}

std::string 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 _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();

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

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

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

	// 查看编译顶点着色器源码结果
	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
	// 创建一个空的着色器程序对象
	shaderProgram = glCreateProgram();

	// 将着色器对象附加到着色器程序对象上
	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 */
	glDeleteShader(iVertexID);
	glDeleteShader(iFragmentID);
	return true;
}

void _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);
}

void processInput(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;
}

int main()
{
	// 初始化glfw上下文
	if (glfwInit() == GLFW_FALSE) { std::cout << "glfwInit fail!\n"; return -1; }
	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(800, 600, "opengl Core", nullptr, nullptr);
	if (!window) { std::cout << "glfwCreateWindow fail!\n"; return -1; }

	// 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 -1;}

	// 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, 800, 600);

	// 窗口大小调整回调
	glfwSetFramebufferSizeCallback(window, _GLFWframebuffersizefun);

	// 初始化VAO/VBO
	_initModel();

	// 初始化shader
	if (!_initShader("vertexShader.glsl", "fragmentShader.glsl"))
	{std::cout << "_initShader fail!\n"; system("pause"); return -1;}
	
	// 窗口标志是否是关闭
	while (!glfwWindowShouldClose(window))
	{
		// 输入按键处理
		processInput(window);
		
		// 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);

		_Render();

		// 双缓冲技术,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);
	}

	// 释放资源,终止GLFW库
	glfwTerminate();

	//system("pause");
	return 0;
}