OpenGL学习（一） freeglut / GLEW 环境搭建与窗口创建

目录

• 前言
• OpenGL是什么
• 依赖的库
• • GLEW
  • freeglut
  • glm
• 开发环境
• • visual studio
  • vcpkg
• 小结之环境配置
• 使用vcpkg安装c++库
• 你好！窗口
• 总结

前言

来开坑了。。。快进到挖坑不填

怎么说呢？感觉学校教的图形学，有点囫囵吞枣的感觉，害得课后自己琢磨琢磨才能玩明白。

还有一个原因是现在网上到处都是各种OpenGL的博客，但是大多都是引了一堆头文件，一顿操作，代码很多。过度的封装，导致我根本不知道其代码实现逻辑。

前几天我想实现一个shadowmapping，都要查半天的资料，看一堆博客，导致学习体验很不好。。。于是自己开坑记录下自己学习的过程。

代码方面，我尽量保证 每篇博客有且仅有一个 .cpp 文件，争取做到复制即可运行。（快进到自己骂自己：”🐖β吧我是“

OpenGL是什么

参考：https://www.khronos.org/opengl/wiki/

OpenGL，世界上最阴间的API ，可以理解为一组包含操作图像图形的函数的API，但是其实它是一个规范，为了跨平台而制定，不同的平台，都需要按照这一规范进行实际的开发。

依赖的库

我们基于c++进行OpenGL的学习，本章节介绍c++中OpenGL编程所必要的库。如同深度学习有tensorflow，后台服务有node.js。通过c++实现图形学编程，也需要有库帮助我们。

需要的库一共有三个，他们分别是：

1. freeglut
2. GLEW
3. glm

下面单独介绍下：

GLEW

参考：http://glew.sourceforge.net/basic.html

因为OpenGL负责指定规范，而显卡厂商负责在其驱动程序中实现这些接口。那么不同的厂商对于OpenGL标准的实现和扩展都不同。

引自：https://learnopengl-cn.readthedocs.io/zh/latest/01%20Getting%20started/02%20Creating%20a%20window/

所以我们需要一个能够发现并且加载这些接口的库。

freeglut

参考：http://freeglut.sourceforge.net/docs/api.php

显示图形，首先必须有窗口。因为在不同平台下，窗口的控制不尽相同，OpenGL有意将这些操作抽象出来，以便跨平台实现OpenGL。

在c++下，比较流行的窗口控制的库就是freeglut了，它允许我们创建OpenGL上下文，并且处理用户的各种输入，比如鼠标或者是键盘等等，提供一个 “交互式” 的开发环境。

glm

参考：http://glm.g-truc.net/0.9.8/api/index.html

说到图形学就不得不提各种矩阵，向量运算。而我们cpu要向GPU传递数据，就必须用到矩阵，向量等类型，而这些类型是c++ STL所不具备的，于是我们需要glm库作为拓展。

线性代数老师：还就内个逮到！

开发环境

介绍主要的开发环境及其工具。

visual studio

说到c++编程，就不得不提我们的开发环境了。微软为我们提供了一个方便的解决方案 — visual studio

visual studio 具有管理大型c++工程的能力，并且提供良好的debug和release，此外，vs community 是免费使用的！

在其 官网 可以快速的开始下载

vcpkg

此外，和任何包依赖的语言一样（比如python的pip或者node.js的npm），我们也需要对应的包管理工具，这个工具叫 vcpkg。

在其 官方网站 也可以快速找到安装的门路。

⚠

vcpkg 需要 git 的支持。请将 git 加入环境变量。此外，vcpkg还需要用到 cmake，如果没有安装，将会自动安装。

小结之环境配置

一图流。。。

总之就是。。。唔。。。我们需要安装 ⑤ 样东西：

1. visual studio
2. vcpkg

其中三个c++库（GLEW，freeglut，glm）我们通过 vcpkg 来进行安装。

使用vcpkg安装c++库

假设我们已经成功安装vcpkg，那么我们在 power shell 或者 cmd 中运行命令：

vcpkg install xxx
           

即可安装对应的包。假如安装过程很卡，一直下载不下来，比如：

我们就可以手动用浏览器访问上图中画红框的地址并且手动下载（你可以爬梯什么的）

我们以安装glm库为例：首先我们复制下载好的文件到 downloads 目录

然后先正常启动一次 vcpkg install 命令，发现 temp 文件夹里面有一个临时文件，我们把下载好的文件重命名成这个名字，然后丢进temp目录。

我们打开 power shell，然后再次执行 install 命令

⚠

我这里安装 glm 包，必须指定x86的版本，否则vs找不到路径，目前原因不明，可能是vcpkg默认的include路径就是x86路径

最好同时安装 x86 和 x64 的版本。。。

运行命令查看是否安装成功：

最后一步：我们运行命令，将 vcpkg 聚合到 visual studio，注意需要管理员权限

vcpkg integrate install
           

出现绿色字体说明聚合成功！

你好！窗口

安装完毕。我们开始进行OpenGL的第一个编程。我们创建一个窗口，但是不绘制任何东西（只是为了验证）

首先使用 visual studio 创建工程：

dddd

dddd

随后我们编写 main 函数，我们测试安装的三个库是否都能够顺利运行。下面是代码：

#include <iostream>
#include <GL/glew.h>
#include <GL/freeglut.h>
#include <glm/glm.hpp>

// 显示回调函数 -- 咱啥也不做
void display()
{

}

int main(int argc, char** argv)
{
    // ---- freeglut测试 ----//
    glutInit(&argc, argv);              // glut初始化
    glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA);     // 显示模式 -- RGBA
    glutInitWindowSize(512, 512);       // 窗口大小
    glutCreateWindow("hello window");   // 标题
    glutDisplayFunc(display);           // 设置显示回调函数 -- 每帧执行
    glutMainLoop();                     // 进入主循环

    // ----   GLEW测试   ----//
    GLuint vao;
    glGenBuffers(1, &vao);              // 创建顶点数组对象
    glBindVertexArray(vao);             // 绑定vao

    // ----   glm测试    ----//
    glm::vec3 myColor(1.0, 0.5, 0.2);   // 创建三维向量
    glm::mat4 myMatrix();               // 创建矩阵

    return 0;
}
           

严格意义上来说，这段代码的逻辑是错的。但是如果我们能够通过编译并且运行产生一个纯白的窗体，说明我们环境配置成功！

总结

肝了一晚上，👴去睡了。俗话说万事开头难，OpenGL环境的配置是最搞心态的。但是我们仍然跌跌撞撞的完成了（当然中间会遇到很多的问题 Orz）