ubuntu配置opengl環境glfw+glad+glm+stb_image.h+Assimp

Linux和X11的依賴關係

編譯GLFW for X11，您需要安裝X11軟件包，以及GCC和make等基本開發工具。例如，在Ubuntu和其他基於Debian GNU / Linux的發行版上，您需要安裝xorg-dev包，它包含所有X.org標頭包。

sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install libglfw3-dev
sudo apt-get install cmake xorg-dev 
sudo apt-get install libgl1-mesa-dev

GLUT

OpenGL Utilities 是一組建構於 OpenGL Library 之上的工具組，提供許多很方便的函式，使 OpenGL 更強大且更容易使用。安裝OpenGL Utility Toolkit(glut跟glfw作用類似，理論上可以不用安裝):

sudo apt-get install libglut-dev

OpenGL Utility Toolkit 是建立在 OpenGL Utilities 上面的工具箱，除了強化了 OpenGL Utilities 的不足之外，也增加了 OpenGL 對於視窗介面支援。
注意：在這一步的時候，可能會出現以下情況，shell提示：

    Reading package lists... Done
    Building dependency tree
    Reading state information... Done
    E: Unable to locate package libglut-dev

將上述$ sudo apt-get install libglut-dev命令改成$ sudo apt-get install freeglut3-dev即可：

sudo apt-get install freeglut3-dev

GLFW

到GLFW官網下載3.3版本

unzip glfw-3.3.zip
cd glfw-3.3
mkdir build
cd build
#這裏默認cmake是編譯靜態庫的，故添加-DBUILD_SHARED_LIBS=ON使其編譯動態庫
cmake ../ -DBUILD_SHARED_LIBS=ON
make
sudo make install

GLAD

打開GLAD的在線服務

將語言(Language)設置爲C/C++，在API選項中，選擇3.3以上的OpenGL(gl)版本（我們的教程中將使用3.3版本，但更新的版本也能正常工作）。之後將模式(Profile)設置爲Core，並且保證生成加載器(Generate a loader)的選項是選中的。現在可以先（暫時）忽略拓展(Extensions)中的內容。都選擇完之後，點擊生成(Generate)按鈕來生成庫文件。

GLAD現在應該提供給你了一個zip壓縮文件，包含兩個頭文件目錄，和一個glad.c文件。將兩個頭文件目錄（glad和KHR）複製到你的Include文件夾中（或者增加一個額外的項目指向這些目錄），並添加glad.c文件到你的工程中。
或者將兩個頭文件目錄（glad和KHR）複製到你的Include文件夾中（即/usr/local/include），並添加glad.c文件到稍後的工程中。

unzip glad.zip
cd glad/include
sudo cp -r glad KHR /usr/local/include/

GLM

GLM庫從0.9.9版本起，默認會將矩陣類型初始化爲一個零矩陣（所有元素均爲0），而不是單位矩陣（對角元素爲1，其它元素爲0）。如果你使用的是0.9.9或0.9.9以上的版本，你需要將所有的矩陣初始化改爲 glm::mat4 mat = glm::mat4(1.0f)。

windows

配置GLM：https://blog.csdn.net/Wonz5130/article/details/83116009

linux

中配置GLM:
到gitlab鏈接下載glm 0.9.8.0 版本
解壓，進入glm 0.9.8.0 ：
解壓之後，直接用glm文件
要用到GLM直接#include頭文件，如：

// GLEW
#include <glad/glad.h>

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

// GLM
#include <glm-master/glm/glm.hpp>
#include <glm-master/glm/gtc/matrix_transform.hpp>
#include <glm-master/glm/gtc/type_ptr.hpp>

// FreeType
#include <freetype2/ft2build.h>
#include FT_FREETYPE_H

// GL includes
#include "stb_image.h"
#include <locale>
#include <codecvt>

freetype2

到下載地址，下載需要的版本。
或者命令行下載：

wget http://download.savannah.gnu.org/releases/freetype/freetype-2.4.10.tar.gz

tar zxvf freetype-2.4.10.tar.gz 
cd  freetype-2.4.10
./configure --prefix=/usr/local/freetype 
make -j4
sudo make install

工程引用是添加頭文件路徑和庫路徑

INCLUDEPATH +=  /usr/local/include/freetype2
LIBS += -L/usr/lib/x86_64-linux-gnu
LIBS+= -lfreetype

測試

// System Headers
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>

// Standard Headers
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <iostream>

void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);//回調函數原型聲明
void processInput(GLFWwindow *window);

// settings
const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;

int main(int argc, char * argv[]) {

    //初始化GLFW
    glfwInit();
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
#ifdef __APPLE__
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE); // uncomment this statement to fix compilation on OS X
#endif
    //創建一個窗口對象
    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "FirstGL", NULL, NULL);
    if (window == NULL)
    {
        std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
        glfwTerminate();
        return -1;
    }
    //通知GLFW將我們窗口的上下文設置爲當前線程的主上下文
    glfwMakeContextCurrent(window);
    //對窗口註冊一個回調函數,每當窗口改變大小，GLFW會調用這個函數並填充相應的參數供你處理
    glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
    //初始化GLAD用來管理OpenGL的函數指針
    if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
    {
        std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
        return -1;
    }

    //渲染循環
    while(!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        // 輸入
        processInput(window);

        // 渲染指令
        glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        // 檢查並調用事件，交換緩衝
        glfwSwapBuffers(window);//檢查觸發事件
        glfwPollEvents();    //交換顏色緩衝
    }

    //釋放/刪除之前的分配的所有資源
    glfwTerminate();
    return EXIT_SUCCESS;
}

//輸入控制，檢查用戶是否按下了返回鍵(Esc)
void processInput(GLFWwindow *window)
{
    if(glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
        glfwSetWindowShouldClose(window, true);
}

// 當用戶改變窗口的大小的時候，視口也應該被調整 
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
    // 注意：對於視網膜(Retina)顯示屏，width和height都會明顯比原輸入值更高一點。
    glViewport(0, 0, width, height);
}

將 glad.c 放在和該 main.cpp 在同一目錄下, 編譯:

g++ -o out main.cpp glad.c -lglfw3 -lGL -lm -lXrandr -lXi -lX11 -lXxf86vm -lpthread -ldl -lXinerama -lXcursor

運行:

./out

或者藉助qt，配置.pro文件：

TEMPLATE = app
CONFIG += console c++11
CONFIG -= app_bundle
CONFIG -= qt

SOURCES += \
    test.cpp \
    glad.c

LIBS += -lglfw3 -lGL -lm -lXrandr -lXi -lX11 -lXxf86vm -lpthread -ldl -lXinerama -lXcursor

最終.pro文件：

#opengl
QT += opengl widgets
QT += core gui
TEMPLATE = app
CONFIG += qt opengl warn_on release

LIBS += -lglut
LIBS+= -lGLU
LIBS+= -lGLEW
LIBS+= -lglfw3
LIBS +=-lpthread
LIBS +=-lX11 -lXrandr -lXinerama -lXi -lXxf86vm -lXcursor
LIBS+= -ldl
LIBS+= -lfreetype

INCLUDEPATH += /usr/include/freetype2

stb_image.h

使用紋理之前要做的第一件事是把它們加載到我們的應用中。紋理圖像可能被儲存爲各種各樣的格式，每種都有自己的數據結構和排列，所以我們如何才能把這些圖像加載到應用中呢？一個解決方案是選一個需要的文件格式，比如.PNG，然後自己寫一個圖像加載器，把圖像轉化爲字節序列。寫自己的圖像加載器雖然不難，但仍然挺麻煩的，而且如果要支持更多文件格式呢？你就不得不爲每種你希望支持的格式寫加載器了。

另一個解決方案也許是一種更好的選擇，使用一個支持多種流行格式的圖像加載庫來爲我們解決這個問題。比如說我們要用的stb_image.h庫。

stb_image.h是Sean Barrett的一個非常流行的單頭文件圖像加載庫，它能夠加載大部分流行的文件格式，並且能夠很簡單得整合到你的工程之中。stb_image.h可以在這裏下載。下載這一個頭文件，將它以stb_image.h的名字加入你的工程，並另創建一個新的C++文件，輸入以下代碼：

#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
#include "stb_image.h"

通過定義STB_IMAGE_IMPLEMENTATION，預處理器會修改頭文件，讓其只包含相關的函數定義源碼，等於是將這個頭文件變爲一個 .cpp 文件了。現在只需要在你的程序中包含stb_image.h並編譯就可以了。

Assimp

assimp介紹

一個非常流行的模型導入庫是Assimp，它是Open Asset Import Library（開放的資產導入庫）的縮寫。Assimp能夠導入很多種不同的模型文件格式（並也能夠導出部分的格式），它會將所有的模型數據加載至Assimp的通用數據結構中。當Assimp加載完模型之後，我們就能夠從Assimp的數據結構中提取我們所需的所有數據了。由於Assimp的數據結構保持不變，不論導入的是什麼種類的文件格式，它都能夠將我們從這些不同的文件格式中抽象出來，用同一種方式訪問我們需要的數據。

當使用Assimp導入一個模型的時候，它通常會將整個模型加載進一個場景(Scene)對象，它會包含導入的模型/場景中的所有數據。Assimp會將場景載入爲一系列的節點(Node)，每個節點包含了場景對象中所儲存數據的索引，每個節點都可以有任意數量的子節點。Assimp數據結構的（簡化）模型如下：

和材質和網格(Mesh)一樣，所有的場景/模型數據都包含在Scene對象中。Scene對象也包含了場景根節點的引用。
場景的Root node（根節點）可能包含子節點（和其它的節點一樣），它會有一系列指向場景對象中mMeshes數組中儲存的網格數據的索引。Scene下的mMeshes數組儲存了真正的Mesh對象，節點中的mMeshes數組保存的只是場景中網格數組的索引。
一個Mesh對象本身包含了渲染所需要的所有相關數據，像是頂點位置、法向量、紋理座標、面(Face)和物體的材質。
一個網格包含了多個面。Face代表的是物體的渲染圖元(Primitive)（三角形、方形、點）。一個麪包含了組成圖元的頂點的索引。由於頂點和索引是分開的，使用一個索引緩衝來渲染是非常簡單的（三角形）。
最後，一個網格也包含了一個Material對象，它包含了一些函數能讓我們獲取物體的材質屬性，比如說顏色和紋理貼圖（比如漫反射和鏡面光貼圖）。

所以，我們需要做的第一件事是將一個物體加載到Scene對象中，遍歷節點，獲取對應的Mesh對象（我們需要遞歸搜索每個節點的子節點），並處理每個Mesh對象來獲取頂點數據、索引以及它的材質屬性。最終的結果是一系列的網格數據，我們會將它們包含在一個Model對象中。

我們將創建我們自己的Model和Mesh類來加載並使用剛剛介紹的結構儲存導入後的模型。如果我們想要繪製一個模型，我們不需要將整個模型渲染爲一個整體，只需要渲染組成模型的每個獨立的網格就可以了。然而，在我們開始導入模型之前，我們首先需要將Assimp包含到我們的工程當中。

assimp構建

參考：https://blog.csdn.net/wodownload2/article/details/83410521

在Assimp的下載頁面中選擇相應的版本。此時使用的Assimp版本爲3.1.1。建議自己編譯Assimp庫，因爲它們的預編譯庫在大部分系統上都是不能運行的。

構建Assimp時可能會出現一些問題，解決方案：

CMake在讀取配置列表時，不斷報出DirectX庫丟失的錯誤。報錯如下：
解決方案：參考：https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/89429092

這個問題的解決方案是安裝DirectX SDK，如果你之前沒安裝過的話。你可以從這裏下載SDK
安裝DirectX SDK時，可能遇到一個錯誤碼爲s1023的錯誤。這種情況下，請在安裝SDK之前根據這個先卸載C++ Redistributable package(s)（到控制面板中去卸載，安裝完DirectX SDK後，將卸載的c++ Redistributable再安裝好）。
一旦配置完成，你就可以生成解決方案文件了，打開解決方案文件並編譯Assimp庫（可以編譯爲Debug版本也可以編譯爲Release版本，只要能工作就行）。
使用默認配置構建的Assimp是一個動態庫(Dynamic Library)，所以我們需要包含所生成的assimp.dll文件以及程序的二進制文件。你可以簡單地將DLL複製到我們程序可執行文件的同一目錄中。
Assimp編譯之後，生成的庫和DLL文件位於code/Debug或者code/Release文件夾中。
接着把編譯好的LIB文件和DLL文件拷貝到工程的相應目錄下，並在解決方案中鏈接它們。並且記得把Assimp的頭文件也複製到你的include目錄中（頭文件可以在從Assimp中下載的include目錄裏找到）。

如果你想讓Assimp使用多線程來獲得更高的性能，你可以使用Boost庫來編譯Assimp。你可以在它們的安裝頁面找到完整的安裝介紹。

ubuntu配置opengl環境glfw+glad+glm+stb_image.h+Assimp

Linux和X11的依賴關係

GLUT

GLFW

GLAD

GLM

windows

linux

freetype2

測試

stb_image.h

Assimp

assimp介紹

assimp構建

我真的從測試轉成了開發......

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ubuntu配置opengl環境glfw+glad+glm+stb_image.h+Assimp

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解決libQt5XcbQpa.so.5: undefined symbol: FT_Property_Set

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