【OpenGL】繪製三角形

實驗步驟

步驟：

1-初始化：

初始化GLFW，創建窗口，初始化GLAD，創建視口

2-數據處理：

給定頂點數據，生成並綁定VAO&VBO（準備再GPU中進行處理），設置頂點屬性指針（本質上就是告訴OpenGL如何處理數據）。

3-着色器：

給出頂點和片段着色器，然後鏈接爲着色器程序，渲染時使用着色器程序。

4-渲染：

清空緩衝，使用着色器程序，繪製三角形，交換緩衝區並檢查觸發事件（比如鍵盤移動、鼠標移動）

5-釋放資源：

刪除VAO、VBO，調用GLFW的函數來清理所有的資源並退出程序

實驗結果

開啓線框模式的效果

代碼

在配置好基本的OpenGL環境下，可直接運行

/*
步驟：
1-初始化：GLFW窗口，GLAD
2-數據處理：給定頂點數據，生成並綁定VAO&VBO（準備再GPU中進行處理），設置頂點屬性指針（本質上就是告訴OpenGL如何處理數據）。
3-着色器：給出頂點和片段着色器，然後鏈接爲着色器程序，渲染時使用着色器程序。
4-渲染：清空緩衝，綁定紋理，使用着色器程序，繪製三角形，交換緩衝區檢查觸發時間後釋放資源
*/
#include <iostream>
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
//using namespace std;
//三角形頂點數據
const float triangle[] = {
	//位置
	-0.5,-0.5,0.0,//左下
	0.5f,-0.5f,0.0f,//右下
	0.0f,0.5f,0.0f//正上
};
//屏幕寬，高
int screen_width = 1280;
int screen_height = 720;

int main() {
	//初始化GLFW
	glfwInit();
	//OpenGL版本爲3.3，主次版本號均設爲3
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_ANY_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);//使用核心模式，無需向後兼容
	glfwWindowHint(GLFW_RELEASE, false);
	//創建窗口（寬、高、窗口名稱）
	auto window = glfwCreateWindow(screen_width, screen_height, "Triangle", nullptr, nullptr);
	if (window==nullptr)//如果窗口創建失敗
	{
		std::cout << "Failed to Create OpenGL ConText" << std::endl;
		glfwTerminate();
		return -1;
	}
	glfwMakeContextCurrent(window);//將窗口的上下文設置爲當前線程的主上下文
	
	//初始化GLAD,加載OpenGL函數指針地址的函數
	if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
	{
		std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
	}
	//指定當前視口尺寸(前兩個參數爲左下角位置，後兩個參數是渲染窗口寬、高)
	glViewport(0, 0, screen_width, screen_height);
	
	//生成並綁定VAO和VBO
	GLuint vertex_array_object;//VAO
	glGenVertexArrays(1, &vertex_array_object);
	glBindVertexArray(vertex_array_object);

	GLuint vertex_buffer_object;//VBO
	glGenBuffers(1, &vertex_buffer_object);
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertex_buffer_object);
	//將頂點數據綁定至當前默認的緩存中
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(triangle), triangle, GL_STATIC_DRAW);

	//設置頂點屬性指針
	glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
	glEnableVertexAttribArray(0);

	//解綁VAO和VBO
	glBindVertexArray(0);
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

	//頂點着色器和片段着色器源碼
	const char* vertex_shader_source =
		"#version 330 core\n"
		"layout (location=0) in vec3 aPos;\n"
		"void main()\n"
		"{\n"
		"	gl_Position=vec4(aPos,1.0);\n"
		"}\n\0";
	const char* fragment_shader_source =
		"#version 330 core\n"
		"out vec4 FragColor;\n"
		"void main()\n"
		"{\n"
		"	FragColor=vec4(0.5f,1.5f,0.2f,1.0f);\n"//三角形的顏色
		"}\n\0";

	//生成並編譯着色器
	//頂點着色器
	int vertex_shader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
	glShaderSource(vertex_shader, 1, &vertex_shader_source, NULL);
	glCompileShader(vertex_shader);
	int success;
	char info_log[512];
	//檢查着色器是否編譯成功，如果編譯失敗，打印錯誤信息
	glGetShaderiv(vertex_shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
	if (!success)
	{
		glGetShaderInfoLog(vertex_shader, 512, nullptr, info_log);
		std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << info_log << std::endl;
	}
	//片段着色器
	int fragment_shader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
	glShaderSource(fragment_shader, 1, &fragment_shader_source, nullptr);
	glCompileShader(fragment_shader);
	//檢查着色器是否成功編譯，如果編譯失敗，打印錯誤信息
	glGetShaderiv(fragment_shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
	if (!success)
	{
		glGetShaderInfoLog(fragment_shader, 512, nullptr, info_log);
		std::cout << "ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n" << info_log << std::endl;
	}
	//鏈接頂點和片段着色器至一個着色器程序
	int shader_program = glCreateProgram();
	glAttachShader(shader_program, vertex_shader);
	glAttachShader(shader_program, fragment_shader);
	glLinkProgram(shader_program);
	//檢查着色器是否成功鏈接，如果鏈接失敗，打印錯誤信息
	glGetProgramiv(shader_program, GL_LINK_STATUS, &success);
	if (!success)
	{
		glGetProgramInfoLog(shader_program, 512, nullptr, info_log);
		std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << info_log << std::endl;
	}
	//刪除着色器
	glDeleteShader(vertex_shader);
	glDeleteShader(fragment_shader);

	//線框模式
	//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);

	//渲染循環
	while (!glfwWindowShouldClose((window)))
	{
		//清空顏色緩衝
		glClearColor(1.0f, 0.34f, 0.57f, 1.0f);//背景色
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
		
		//使用着色器程序
		glUseProgram(shader_program);
		
		//繪製三角形
		glBindVertexArray(vertex_array_object);//綁定VAO
		glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);//綁定三角形
		glBindVertexArray(0);//解除綁定

		//交換緩衝並且檢查是否有觸發事件(比如鍵盤輸入、鼠標移動等)
		glfwSwapBuffers(window);
		glfwPollEvents();
	}

	//刪除VAO和VBO
	glDeleteVertexArrays(1, &vertex_array_object);
	glDeleteBuffers(1, &vertex_buffer_object);

	//清理所有的資源並正確退出程序
	glfwTerminate();
	return 0;
}

參考資料

LearnOpenGL
中國大學MOOC《計算機圖形學》——華中科技大學