OpenGL+VS2019代码搭建

状态机

OpenGL自身是一个巨大的状态机，变量（描述该如何操作）的大集合

OpenGL的状态通常被称为上下文(Context)。

状态设置函数(State-changing Function)

状态应用的函数(State-using Function)

通过改变一些上下文变量来改变 OpenGL状态，从而告诉OpenGL如何去绘图

对象

一个对象是指一些选项的集合，代表OpenGL状态的一个子集。

例如：可以用一个子集来代表绘图窗口的设置：设置它的大小、支持的颜色位数等等。可以把对象看做一个C风格的结构体：

结构如下：

struct object_name

{ GLfloat option1;

GLuint option2;

GLchar[] name;

};

通常把OpenGL上下文比作一个大的结构体，包含很多子集：

// OpenGL的状态

struct OpenGL_Context

{ ...

object* object_Window_Target;

...

};

但是需要注意的是：

当前状态只有一份，如果每次显示不同的效果，都重新配置会很麻烦。

这时候我们就需要一些小助理（对象），帮忙记录某些状态信息。以便复用。

如果有10种子集，每个子集有10种不同的状态集合，那么我们将需要100个小助理（对象）

// 创建对象 
GLuint objectId = 0; 
//给小助理（对象）一个编号
glGenObject(1, &objectId); 
// 绑定对象至上下文 
glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, objectId);
 
// 设置GL_WINDOW_TARGET对象的一些选项 下面这些设置都是给对象objectId 做的设置
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET,GL_OPTION_WINDOW_WIDTH, 800); 
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET,GL_OPTION_WINDOW_HEIGHT, 600); 

// 将上下文的GL_WINDOW_TARGET对象设回默认 ，此时已经将objectId 对象解绑了，但是这个对象已经存在这个状态机(就是这个大对象集合)中了，
// 所以再次调用glBindObject方法重新绑定的时候,这些选项就会再次生效。还要注意的是我们最好习惯性的使用这个解绑方法，防止未解绑导致出现上一个对象设置的状态出现在了当前对象上。
glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, 0);

所以如果我们一开始就需要多个对象，并且对于一些选项有想法的情况，可以直接创建多对象，遍历多次分别设置一些默认的状态。在这个遍历中，以绑定对象和解绑对象分别为开始和结束。

GLFW+GLAD

不同操作系统上，创建支持OpenGL的窗口接口不同。需要我们自己处理创建窗口，定义OpenGL上下文以及处理用户输入。不同操作系统，不同显卡获取OpenGL函数的接口也有差异。

GLFW解决操作系统层面的不同

创建窗口
定义上下文
处理用户输入

GLAD使得代码可以用于不同的OpenGL驱动

OpenGL本身只是标准/规范
各个厂家具体实现方式可以不同

VS2019代码搭建

GLFW 第三方库（帮助你支持OpenGL上下文的窗口）

下载地址：https://www.glfw.org/

下载解压之后包含了这些文件：

下面使用vs2019创建一个空项目：

然后我们需要配置GLFW，我们在包含目录中将提前下好的GLFW中的图中的文件夹包含进去：

还要将和VS2019相关的.lib文件也包含到项目的库目录中：

还要注意的是在Windows上，还需使用OpenGL库opengl32.lib（随Microsoft SDK一起提供，在安装Visual Studio时默认安装）和glfw3.lib。

GLAD使用了一个web服务器，通过输入想要为使用的OpenGL版本和相关信息生成库文件。转到GLAD服务网站（https://glad.dav1d.de），具体设置如下：

点击网站右下方的“GENERATE”,进入下载界面，下载glad.zip文件，解压缩即可使用。

下载解压之后有下面2个文件夹：

首先，配置包含目录：

然后将src文件中的glad.c文件添加到项目中：

验证是否配置正确

代码如下：

// GLAD的include文件包含所需的OpenGL头文件（如GL/GL.h），因此确保在其他需要OpenGL的头文件（如GLFW）之前包含GLAD。就是#include <glad/glad.h> 放在最前面
#include <glad/glad.h> 
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <iostream>

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

int main() {
    // 初始化GLFW,只有初始化完成之后才能够使用GLFW的函数
    glfwInit();
    // GLFW配置设置
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
    // 如果是苹果系统的话使用下面代码
#ifdef __APPLE__ 
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
#endif
    // 创建窗口 大小和名称
    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "LearnOpenGL", NULL, NULL);
    if (window == NULL) {
        std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
        // 此函数销毁所有剩余的窗口和光标
        glfwTerminate();
        return -1;
    }
    //GLFW将窗口的上下文设置为当前线程的上下文
    glfwMakeContextCurrent(window);
    // 告诉GLFW我们希望每当窗口调整大小的时候调用这个函数
    glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
    //GLAD
    // glad: 加载所有OpenGL函数指针
    if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress)) {
        std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
        return -1;
    }
    // 渲染循环 一个循环就是一帧 只要是窗体不关闭，就会一直循环
    while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
        processInput(window);

        // 在这里，我们将屏幕设置为了类似黑板的深蓝绿色
        glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); //状态设置
        // 调用glClear函数，清除颜色缓冲之后，整个颜色缓冲都会被填充为glClearColor里所设置的颜色。
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //状态使用
        // glfw: 交换缓冲区 该函数在指定窗口的前后缓冲区交换
        // 前缓冲区：屏幕上显示的图像
        // 后缓冲区：正在渲染的图像
        // glfwSwapBuffers函数会交换颜色缓冲（它是一个储存着GLFW窗口每一个像素颜色值的大缓冲），
        // 它在这一迭代中被用来绘制，并且将会作为输出显示在屏幕上
        glfwSwapBuffers(window);
        // 轮询IO事件（按键按下 / 释放、鼠标移动等）通过下面方法就可以是得窗体对鼠标做出的动作做出反应，比如关闭，移动窗体等
        glfwPollEvents();
    }
    // glfw: 回收前面分配的GLFW先关资源. 一定要注意，只有关闭窗体之后才会跳出while循环走到这一步！！！
    glfwTerminate();
    return 0;
}
// glfwGetKey函数：需要一个窗口以及一个按键作为输入；函数将会返回这个按键是否正在被按下
void processInput(GLFWwindow* window)
{
    // 如果按下了ESC键，设置窗体的关闭标志为true，代表窗体可以退出
    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
        glfwSetWindowShouldClose(window, true);
}

// 当改变窗口的大小的时候，视口也应该被调整。我们可以对窗口注册一个回调函数(Callback Function)，它会在每次窗口大小被调整的时候被调用
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
    // 设置窗口维度
    // glViewport(前两参数为窗口左下角位置，3.宽度，4.高度)
    glViewport(0, 0, width, height);
}