現代OpenGL系列教程(零)---第一個窗口

【寫在前面】

首先，要說明的是：這個系列將使用 glfw + glad 作爲基本的窗口系統和 opengl 擴展，編譯器則爲 VS2013。

其次，本篇從獲取、編譯、鏈接 glfw + glad 庫講起，然後建立 glfw 環境，並保證它能夠正確地創建 OpenGL 上下文並顯示窗口，所以已經搭建好環境的可以直接跳過本篇。

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【正文開始】

1. 配置GLFW，從官網上下載：https://www.glfw.org/download.html，我這裏建議直接下載二進制版本：

解壓後得到：

接下來打開你的 VS目錄下的VC文件夾，將 glfw-3.2.1.bin.WIN32\include\ 下的 GLFW 文件夾拷貝至 VC\include\ 下，然後根據你的 VS 版本選擇相應的 lib-vc2013 (我的是2013)，將其中的 glfw3.lib 和 glfw3dll.lib 拷貝至 VC\lib\ 下，而 glfw3.dll 放到C:\Windows\System32\ 下，至此，glfw 已經配置完成。

2. 配置 GLAD，glad 是運行時獲取 OpenGL 函數地址的一個擴展庫(類似於 glew )，首先還是從官網下載：https://glad.dav1d.de/，然後選擇 gl 版本爲 3.3 (後面可能爲4.x)，模式選擇爲核心模式：

點擊最下方的生成按鈕，得到：

點擊 glad.zip，下載壓縮文件，然後解壓得到：

和 glfw 一樣，將 include\ 下的 glad 文件夾和 KHR文件夾 拷貝至 VC\include\ 下，將 src\glad.c 拷貝至你的工程目錄下，至此，glad 已經配置完成。

3. 新建一個項目，並鏈接 opengl 和 glfw 庫，在屬性->配置屬性->鏈接器->輸入->附加依賴項中加入 opengl32.lib 和glfw3.lib：

4. 開始創建第一個OpenGL窗口：

#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <iostream>

#pragma comment(linker, "/subsystem:\"windows\" /entry:\"mainCRTStartup\"")

這裏直接上代碼了，首先 #include <glad/glad.h> 和 #include <GLFW/glfw3.h>，注意：glad.h 必須在 glfw.h 之前包含(否則會重複包含)，#pragma comment(linker, "/subsystem:\"windows\" /entry:\"mainCRTStartup\"") 這一行不是必要的，我只是爲了關閉 Consolas 窗口。

接下來是 main 函數：

int main(int argc, char **argv)
{
	glfwInit();
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);

	GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(600, 500, "OpenGL-Start", nullptr, nullptr);
	if (window == nullptr)
	{
		std::cerr << "Failed to Create GLFW Window" << std::endl;
		glfwTerminate();
		return -1;
	}
	glfwMakeContextCurrent(window);

	if (!gladLoadGLLoader(GLADloadproc(glfwGetProcAddress)))
	{
		std::cerr << "Failed to Initliaze GLAD";
		glfwTerminate();
		return -1;
	}

	glfwSetWindowSizeCallback(window, [](GLFWwindow *window, int width, int height)
	{
		glViewport(0, 0, width, height);
	});

	glfwSetKeyCallback(window, [](GLFWwindow *window, int key, int scancode, int action, int mods)
	{
		if (key == GLFW_KEY_ESCAPE && action == GLFW_PRESS)
			glfwTerminate();
	});
	
	while (!glfwWindowShouldClose(window))
	{
		glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
		glfwSwapBuffers(window);
		glfwPollEvents();
	}

	glfwDestroyWindow(window);
	glfwTerminate();
	return 0;
}

首先，我們在 main 函數中調用 glfwInit() 函數來初始化 glfw ，然後通過 glfwWindowHint() 函數來設置我們需要的OpenGL 版本爲 3.3，以及使用核心模式( Core )。

接下來我們使用 glfwCreateWindow() 創建一個窗口指針，(噢忘了說，glfw 所有的函數都有註釋，在其聲明的上方可以看到)，創建完窗口我們就可以使用 glfwMakeContextCurrent() 通知 glfw 將我們窗口的上下文設置爲當前線程的主上下文了。

然後我們開始載入 OpenGL 的函數地址，通過 gladLoadGLLoader() 函數，它需要傳入一個函數指針，glfw 提供的函數爲glfwGetProcAddress()，這裏直接把它傳入。

再就是設置一些回調函數，glfwSetWindowSizeCallback() 和 glfwSetKeyCallback() ，它們在窗口大小改變和有按鍵事件時調用相應的函數，我這裏在窗口大小改變時重置 OpenGL 視口，在按下 Esc 鍵時結束程序。

• glfwWindowShouldClose() 函數在我們每次循環的開始前檢查一次GLFW是否被要求退出，如果是的話該函數返回true然後渲染循環便結束了，之後爲我們就可以關閉應用程序了。
• glfwPollEvents() 函數檢查有沒有觸發什麼事件（比如鍵盤輸入、鼠標移動等）、更新窗口狀態，並調用對應的回調函數（可以通過回調方法手動設置）。
• glfwSwapBuffers() 函數會交換顏色緩衝（它是一個儲存着GLFW窗口每一個像素顏色值的大緩衝），它在這一迭代中被用來繪製，並且將會作爲輸出顯示在屏幕上。

最後，銷燬窗口並結束程序，看一下效果圖(只是一個灰綠色的空窗口而已)：

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【結語】

其實 glfw + glad 還是稍微有點繁瑣的，所以使用起來難免有很多不方便的地方，後面我將會進行一些簡單的封裝，這樣就能減少很多不必要的工作，然後接下來還是要把注意力轉移到 render 中，畢竟那纔是真正的核心。

整個系列教程的源碼在我的 Github 上可以找到，地址是：https://github.com/mengps/OpenGL-Totural，會不定時進行更新~~