OpenGL（Open Graphics Library）是一个开放的、跨编程语言、跨平台的API库，提供了大量的针对图形硬件的软件接口，主要用于绘制高性能的二维和三维图形。它的一个子集OpenGL ES主要针对嵌入式系统，比如手机、平板等，目前也开始流行起来。

GLSL（OpenGL Shading Language）是OpenGL 2.0版本开始引入的编程语言，用来编写运行在GPU上的着色程序，以代替之前所采用的固定功能管线（fixed-function pipeline）。直到3.x版本起，固定功能管线被彻底弃用，而完全被基于着色器（shader）的新功能所代替。OpenGL 3.0是最后一个同时存在新老两种功能的版本。

目前OpenGL最新版本是4.4，GLSL的最新版本是4.4。

由于OpenGL本身只包含涉及渲染的核心函数，而不包括平台相关的UI、文件输入输出、键盘鼠标交互等功能，在不同平台上一般采用不同的扩展库来辅助开发。在UNIX、Linux和Mac OS X平台上一般采用GLUT库实现图形界面，但已经很久没有更新了；在Windows平台上，freeglut会更实用一些。因为调用OpenGL的函数时需要频繁地调用和管理函数指针，可以使用GLEW代替这些繁琐的操作，而且GLEW还会根据你的平台决定使用哪些扩展。

检查兼容性

OpenGL版本众多，而且各显卡厂商也有自己开发的扩展库。要想使用某个版本进行开发，既需要显卡本身支持所需的功能，又需要驱动程序能兼容这个版本。决定使用哪一个版本之前，先要用GPU Caps Viewer检查一下支持的OpenGL和GLSL的最高版本和具体支持哪些扩展。我的笔记本比较老，仅能支持OpenGL 3.0和GLSL 1.3。

准备文件

在http://www.opengl.org/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip下载GLUT；

在https://sourceforge.net/projects/glew/files/glew/1.10.0/glew-1.10.0-win32.zip/download下载GLEW。

可以在http://www.transmissionzero.co.uk/software/freeglut-devel/下载freeglut。为了尽可能减少干扰因素，下文的样例程序没有用freeglut，而仅使用GLUT库。

把解压得到的glutdlls37beta文件夹中的glut.h，和glew-1.10.0-win32\glew-1.10.0\include\GL文件夹中的glew.h、glxew.h、wglew.h共4个文件拷贝到C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Include\gl目录下。（粗体的2个文件是必需的）

把解压得到的glutdlls37beta文件夹中的glut.lib、glut32.lib，和glew-1.10.0-win32\glew-1.10.0\lib\Release\Win32文件夹中的glew32.lib、glew32s.lib，还有glew-1.10.0-win32\glew-1.10.0\lib\Release MX\Win32文件夹中的glew32mx.lib、glew32mxs.lib共6个文件拷贝到C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Lib目录下。（粗体的3个文件是必需的）

把解压得到的glutdlls37beta文件夹中的glut.dll、glut32.dll，和glew-1.10.0-win32\glew-1.10.0\bin\Release\Win32文件夹中的glew32.dll拷贝到C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\bin目录下。（粗体的2个文件是必需的）

如果发现这样运行下面的样例代码时提示缺少lib或dll文件，可以参考这篇文档修改添加文件的位置。

所需的文件也可以在这里下载。

如果想使用freeglut，其.h、.lib和.dll文件的位置与GLUT和GLEW是相同的。

配置工程

打开Visual Studio 2010，新建一个Visual C++的Win32 Console Application，选项使用默认的，即Application Type为Console Application，Additional Options选Precompiled Header，其他选项都不勾选。

打开项目Properties窗口，找到Configuration Properties -> Linker -> Input ->Additional Dependencies，添加glew32.lib。如果使用了freeglut，还要添加freeglut.lib。

如果还使用了freeglut库，还需要在Configuration Properties -> VC++ Directories -> Include Directories中增加 C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v7.0A\Include\freeglut。

样例代码

把下面的代码粘贴到main.cpp文件：

如果使用了freeglut，需要把第8行的“gl/glut.h”改为“freeglut.h”。

#include <stdafx.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <gl/glew.h>
#ifdef __APPLE__
#  include <gl/glut.h>
#else
#  include <gl/glut.h>
#endif
 
static struct {
    GLuint vertex_buffer, element_buffer, color_buffer;
    GLuint vertex_shader, fragment_shader, program;
    //用于保存CPU端的object名称
 
    struct {
        GLint position;
        GLint inColor;
    } attributes;
    //用于保存GPU端attribute变量的地址
} names;
 
static const GLfloat position_data[] = { 
    0.0, 0.6,
    -0.6, -0.4,
    0.6, -0.4
};
static const GLfloat color_data[] = {
    1.0, 0.0, 0.0, 1.0,
    0.0, 1.0, 0.0, 1.0,
    0.0, 0.0, 1.0, 1.0
};
static const GLushort element_data[] = { 0, 1, 2 };
 
static void infoLog(GLuint object, PFNGLGETSHADERIVPROC glGet__iv, PFNGLGETSHADERINFOLOGPROC glGet__InfoLog)
{
    GLint log_length;
    char *log;
 
    glGet__iv(object, GL_INFO_LOG_LENGTH, &log_length);
    log = (char *)malloc(log_length);
    glGet__InfoLog(object, log_length, NULL, log);
    fprintf(stderr, "%s", log);
    free(log);
}
 
void *readShader(const char *filename, GLint *length)
{
    FILE *f = fopen(filename, "r");
    void *buffer;
 
    if (!f) {
        fprintf(stderr, "Unable to open %s for reading\n", filename);
        return NULL;
    }
 
    fseek(f, 0, SEEK_END);
    *length = ftell(f);
    fseek(f, 0, SEEK_SET);
 
    buffer = malloc(*length+1);
    *length = fread(buffer, 1, *length, f);
    fclose(f);
    ((char*)buffer)[*length] = '\0';
 
    return buffer;
}
 
static GLuint initShader(GLenum type, const char *filename)
{
    GLint length;
    GLchar *source = (GLchar *)readShader(filename, &length);
    GLuint shader;
    GLint shader_ok;
 
    if (!source)
        return 0;
 
    shader = glCreateShader(type);
    //创建shader object
    glShaderSource(shader, 1, (const GLchar**)&source, &length);
    //导入shader的代码
    //count - string的行数
    //length - 指向包含string每行字数的数组
    free(source);
    glCompileShader(shader);
    //编译shader代码
 
    glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &shader_ok);
    //查询shader的状态，导出可能的编译错误
    if (!shader_ok) {
        fprintf(stderr, "Failed to compile %s:\n", filename);
        infoLog(shader, glGetShaderiv, glGetShaderInfoLog);
        glDeleteShader(shader);
        getchar();
    }
    return shader;
}
 
static void installShaders(void)
{
    names.vertex_shader = initShader(GL_VERTEX_SHADER, "HelloWorld-vs.glsl");
    names.fragment_shader = initShader(GL_FRAGMENT_SHADER, "HelloWorld-fs.glsl");
 
    GLint program_ok;
    names.program = glCreateProgram();
    glAttachShader(names.program, names.vertex_shader);
    glAttachShader(names.program, names.fragment_shader);
    //把shader依附在同一个program上，以连接两个shader
    glLinkProgram(names.program);
    //链接program，在GPU端创建相应可执行文件，并初始化uniform变量及其地址
    glGetProgramiv(names.program, GL_LINK_STATUS, &program_ok);
    //查询program的状态，并导出可能的错误
    if (!program_ok) {
        fprintf(stderr, "Failed to link shader program:\n");
        infoLog(names.program, glGetProgramiv, glGetProgramInfoLog);
        glDeleteProgram(names.program);
        getchar();
    }
    glUseProgram(names.program);
    //激活program后才能为shader指定uniform变量的值
}
 
static void initBuffers(void)
{
    names.attributes.position = glGetAttribLocation(names.program, "position");
    names.attributes.inColor = glGetAttribLocation(names.program, "inColor");
    //获取GPU端attribute变量的地址保存在本地变量中，用于值的传递
 
    glGenBuffers(1, &names.vertex_buffer);
    //产生1个buffer object的名称，并分配显存空间
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, names.vertex_buffer);
    //把产生的buffer object与相应target绑定，以改变其值
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(position_data), position_data, GL_STATIC_DRAW);
    //GL_STATIC_DRAW其他可用参数：
    //STATIC - 长时间不更改的值     DYNAMIC - 需要频繁改变的值      STREAM - 需要偶尔重写整个buffer的值
    //DRAW - 保存于GPU用于绘制的值       READ - 保存于CPU用于读取的值     COPY - 折衷
    glVertexAttribPointer(names.attributes.position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*2, (void*)0);
    glEnableVertexAttribArray(names.attributes.position);
 
    glGenBuffers(1, &names.color_buffer);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, names.color_buffer);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(color_data), color_data, GL_STATIC_DRAW);
    glVertexAttribPointer(names.attributes.inColor, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*4, (void*)0);
    glEnableVertexAttribArray(names.attributes.inColor);
 
    glGenBuffers(1, &names.element_buffer);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, names.element_buffer);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(element_data), element_data, GL_STATIC_DRAW);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, names.element_buffer);
}
 
static void idleFunc(void)
{
}
 
static void displayFunc(void)
{
    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 
    glDrawElements(GL_TRIANGLE_STRIP, 3, GL_UNSIGNED_SHORT, (void*)0);
 
    glutSwapBuffers();
}
 
int main(int argc, char** argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE);
    glutInitWindowSize(400, 400);
    glutCreateWindow("Hello World");
    glutIdleFunc(&idleFunc);
    glutDisplayFunc(&displayFunc);
 
    glewInit();
    if (!GLEW_VERSION_2_0) {
        fprintf(stderr, "OpenGL 2.0 not available\n");
        getchar();
    }
    //与glew扩展库相关的函数要在glewInit()后执行
    installShaders();
    initBuffers();
 
    glutMainLoop();
    return 0;
}

在工程内新建一个名为HelloWorld-vs.glsl的文件，内容如下：

#version 130
 
attribute vec2 position;
attribute vec4 inColor;
 
varying vec4 outColor;
void main()
{
    gl_Position = vec4(position, 0.0, 1.0);
    outColor = inColor;
}

再新建一个名为HelloWorld-fs.glsl的文件，内容如下：

#version 130
 
varying vec4 outColor;
 
void main()
{
    gl_FragColor = outColor;
}

运行结果如下：

posted on 2015-05-21 18:40 pTrack 阅读(375) 评论(0) 编辑收藏举报

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