手把手带你入门opengl(1)——扫盲

这一系列文章均基于自己的理解和实践,可能有不对的地方,欢迎大家指正。

简介

相信朋友们多多少少都听过opengl这个关键词,更多与之相关联系的是渲染2D,3D模型,可以用来做游戏等等,一听就比较困难复杂,不知道如何用。

了解之后,你会发现,确实有点复杂,难点在于

  • 函数非常多,渲染一个简单的图形,需要大量的函数调用,流程复杂
  • GLSL着色器语言不好理解
  • 使用的是面向过程的的思维,长期使用了Java等面向对象编程后,感觉调用非常别扭

在手机上,有两大元件,一个是CPU,一个是GPU。而手机上显示图形界面也有两种方式,一个是使用CPU来渲染,一个是使用GPU来渲染,可以说,GPU渲染其实是一种硬件加速。

为什么GPU可以大大提高渲染速度,因为GPU最擅长的是并行浮点运算,可以用来对许许多多的像素做并行运算。

OpenGL(Open Graphics Library)则是间接操作GPU的工具,是一组定义好的跨平台和跨语言的图形API,是可用于2D和3D画面渲染的底层图形库,是由各个硬件厂家具体实现的编程接口。

核心模式与立即渲染模式

早期的OpenGL使用立即渲染模式(Immediate mode,也就是固定渲染管线),这个模式下绘制图形很方便。OpenGL的大多数功能都被库隐藏起来,开发者很少有控制OpenGL如何进行计算的自由。而开发者迫切希望能有更多的灵活性。随着时间推移,规范越来越灵活,开发者对绘图细节有了更多的掌控。立即渲染模式确实容易使用和理解,但是效率太低。因此从OpenGL3.2开始,规范文档开始废弃立即渲染模式,并鼓励开发者在OpenGL的核心模式(Core-profile)下进行开发,这个分支的规范完全移除了旧的特性。

当使用OpenGL的核心模式时,OpenGL迫使我们使用现代的函数。当我们试图使用一个已废弃的函数时,OpenGL会抛出一个错误并终止绘图。现代函数的优势是更高的灵活性和效率,然而也更难于学习。立即渲染模式从OpenGL实际运作中抽象掉了很多细节,因此它在易于学习的同时,也很难让人去把握OpenGL具体是如何运作的。现代函数要求使用者真正理解OpenGL和图形编程,它有一些难度,然而提供了更多的灵活性,更高的效率,更重要的是可以更深入的理解图形编程。

实际的OpenGL库的开发者通常是显卡的生产商。你购买的显卡所支持的OpenGL版本都为这个系列的显卡专门开发的,当产生一个bug时通常可以通过升级显卡驱动来解决。这些驱动会包括你的显卡能支持的最新版本的OpenGL,这也是为什么总是建议你偶尔更新一下显卡驱动。

开发环境

由于OpenGL是一个图形API,并不是一个独立的平台,它需要一个编程语言来工作,在这里我们使用的是C++。所以,对C++的熟练掌握在学习这个教程中是必不可少的。

工具:visual studio 2019

环境开发配置:请参考blog.csdn.net/qq_36696486…

最后编写代码

#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <iostream>
using namespace std;

void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);

int main() {
	glfwInit();
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);

	GLFWwindow *window = glfwCreateWindow(800, 600, "LearnOpenGL", NULL, NULL);
	if (window == NULL) {
		cout << "Failed to create GLFW window" << endl;
		glfwTerminate();
		return -1;
	}
	glfwMakeContextCurrent(window);

	if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress)) {
		std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
		return -1;
	}

	glViewport(0, 0, 800, 600);

	glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);

	while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
		glfwSwapBuffers(window);
		glfwPollEvents();
	}

	glfwTerminate();
	return 0;
}

void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height) {
	glViewport(0, 0, width, height);
}

复制代码

如果能运行成功,出现一个黑色窗口,则说明配置成功,恭喜成功迈向第一步~~

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转载自juejin.im/post/7036671617384054797