OpenGL(试用篇)——第一个OpenGL程序(2)
2画个三角形
ios
绘制三角形时，要用到顶点缓存(VBO)的知识。我的感受，这部分已是GL比较中级的知识了。因此这里不作详细解释，也不拿VBO和顶点数组(VA)和显示列表做对比。我以为，像GL这种实践性很强的技术，仍是先动手把效果实现了再说。《OpenGL超级宝典》之因此提供GLTools，就是想先把复杂的原理屏蔽掉，让初学者能快速实现效果，随着程序写的越多，有些原理天然而然就理解了。不然，一开始就灌输那么多原理的东西，但连个最基本的三角形都画不出来，我想大多数人都会很快失去兴趣，尤为是像DirectX和OpenGL这种偏底层的技术。编程
因此，这里我只简单说一下VBO的做用。VBO全名Vertex Buffer Object——顶点缓存对象。它的做用就是存储顶点的一系列属性，好比顶点的位置，颜色，法线，纹理坐标等等。GL在绘制的过程当中，就是根据VBO的数据把图形画出来。数组
2.1顶点，快到碗里来~
2.1.1建立VBO
既然，VBO是存储顶点的属性，那首先得有碗吧。缓存
因此，第一步就是建立VBO安全
voidglGenBuffers(GLsizein,GLuint*buffers); 服务器
n：要产生的VBO的数量ide
buffers：存储VBO的句柄。oop
PS：GLsizei=intGLuint= unsignedint学习
有人会问，干吗这么麻烦，直接用int不就行了。OpenGL是跨平台的API，因此要兼顾各个平台，因此本身从新定义了类型。这个知道就行，建议养成用GL专有类型的好习惯。ui
2.1.2绑定VBO
voidglBindBuffer(GLenum target,GLuint buffer);
绑定一个缓冲区对象。
target：可能取值是：GL_ARRAY_BUFFER, GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, GL_PIXEL_PACK_BUFFER, or GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER.
咱们如今主要使用GL_ARRAY_BUFFER和 GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER。
GL_ARRAY_BUFFER用于保存以前说的，顶点的各类属性
GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER用于保存顶点索引，这个在之后用顶点索引模型绘制时会用到。
当进行绑定以后，之前的绑定就失效了。
在绑定的同时，也将该缓存设置成当前缓存。GL对缓存的一切操做，都是对当前缓存有效。
PS：这么作的缘由，是由于OpenGL采用状态机的模式。glBindBuffer就是讲GL的缓存模式切换到当前缓存。可能，习惯面向对象的人不习惯这种模式。GL是一种C语言API，因此GL中并无真正的对象改变。GL中的对象，实际上就是一个int类型的标识符，对于熟悉Windows编程的朋友来讲，也就是所谓的句柄。因此，GL要对使用或者改变某对象，采用的就是绑定该对象句柄的方式。而不是，C++的真正类，能够直接调用对象的成员方法。
2.1.3为VBO填充数据
选择好要操做的VBO以后，就要为VBO装数据，这里的数据，能够是顶点位置，顶点颜色等等
voidglBufferData(GLenum target,GLsizeiptr size,constGLvoid * data,GLenum usage);
target：和以前glBindBuffer中的target含义是同样的。
size：填充数据的字节数，注意是字节数，不是个数
data：具体的数据。一般用数组
usage:缓存区的用途。当不肯定用途时，使用GL_DYNAMIC_DRAW是一个比较安全的值。
2.1.4开始画了
准备工做都作好了，如今就能够开画了。
咱们画的三角形要到了顶点的两个属性：位置和颜色。
因此用到了两个VBO，咱们要建立两个VBO。
首先定义两个全局变量
在init()方法内，添加以下代码
GLuint vbo[2]; glGenBuffers(2, vbo); posBuf = vbo[0]; colorBuf = vbo[1];
而后，就是绘制三角形的代码了。
首先在display内，在glClear()和glSwapBuffer()之间，添加以下代码。
srand(time(0));
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
GLfloat verts[] = {
200, 100, 0,
600, 100, 0,
400, 400, 0
};
GLfloat colors[] = {
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f,
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f,
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f
};
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, posBuf);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(verts), verts, GL_STATIC_DRAW);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, colorBuf);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(colors), colors, GL_STATIC_DRAW);
glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
#1：为随机数设置种子，种子为当前时间。关于C++随机数的问题，问Google~~，做为一名合格的码农，Google是必备技能。
#3 - #4：设置当前为模型视图模式，并重置模型试图矩阵。这里不详细解释，这些步骤都是必须的。等后面讲到GLSL时，天然而然就明白了。
#6 - #10：定义三角形的三个顶点。为了方面阅读，特地分红3行。3个顶点分别为(200, 100, 0), (600, 100, 0), (400, 400, 0)。注意哦，这个例子中，咱们使用的是二维坐标系，原点在左下角，宽是窗口的宽度(800),高是窗口的高度(600)。至于，怎么设置，稍后分析
#12 - #16：定义三角形的颜色。这下咱们srand()就派上用场了。所谓会变色，其实就是每秒随机生成一种颜色。GL设置颜色是使用浮点类型的，RGBA的范围都是0.0f~1.0f。
#18 - #20：这里就是关键代码了。
1.glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, posBuf);首先，先选择要操做的VBO。咱们先操做，存储顶点位置的混存。
2.glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(verts), verts, GL_STATIC_DRAW);
而后，为该缓冲区填充数据。注意第二个参数是字节大小，因此可使用sizeof获取。
注意，sizeof有个陷阱哦。由于sizeof()和verts是在同一方法体内，因此sizeof(verts)取得的是verts数组的字节大小。可是，若是verts是经过方法形参传递给sizeof，那sizeof(verts)取得的是float类型指针的大小，不是数组的大小。由于，数组在做为方法实参时，已经退化成指针了。因此，这时候咱们就要改为 N *sizeof(float), N是数组的个数
3.glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);设置顶点位置的指针。说明白点，就是让GL知道，若是想要顶点位置，就从当前缓存区里取就能够了。
参数1：顶点位置的大小。由于是3维坐标(x,y,z)，天然取3
参数2：顶点位置的类型。GL_FlOAT,这个很明白了
参数3：每一个顶点属性的间隔。简单地说，咱们顶点位置和颜色都是分开设置的，利用不一样的数组。因此，每一个顶点位置都是连续的。好比(200, 100, 0)，后面就是下个顶点(600, 100, 0)，顶点位置之间的间隔为0。
参数4：这个参数可能有点迷糊人。虽然它的参数类型是指针类型，但在使用VBO时，实际上指的是偏移位置。咱们要用到VBO内的顶点位置，因此设为0
#22 - #24：设置颜色的方法，和设置顶点位置的方法是同样的。因此就不重复了。惟一的区别，就是告诉GL，这个缓存colorBuf保存的是顶点颜色。
glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0, nullptr);
#26 - #27：开启对应的顶点属性。GL对于顶点的各个属性，默认都是关闭的。
GL_VERTEX_ARRAY：顶点位置
GL_COLOR_ARRAY：顶点颜色
注意到方法名有个Client吗？Client是客户端的意思(+_+没有人不知道吧~~)。这个例子，咱们用的仍是固定管线的作法，可是抛弃了glBegin/glEndglVertexglNormal。那玩意实在是太旧了。Client指的就是当前的GL程序，咱们在GL程序里设置好顶点属性后，再将属性传给管线，管线就是服务器了。由于是固定管线，咱们不能够干涉管线的工做。也由于这样，咱们才会调用glVertexPointer/glColorPointer来告诉GL，哪一个是顶点位置，哪一个是顶点颜色。等到后面，可编程管线时。咱们就能操做，管线的工做了。到那时，全部的顶点属性，统统调用glVertexAttribPointer来指定。固然，这是后话。
#28：这句就是真正把三角形画出来了。
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
GL有多重绘制模型，包括点，线，三角形，三角形扇等等。这里，咱们使用GL_TRIANGLES，来指定GL画三角形。
#29 - #30：恢复GL的默认设置。养成好习惯，绘制完成后，恢复GL的设置。
大功告成，来试试吧~~
说好的三角形呢？
对OpenGL了解的朋友，可能已经知道问题所在。到目前为止，都没有出现glViewport,gluOrtho,gluPerspective，致使没有设置GL的绘制区域和投影模式。如今咱们就来设置。
void reshape(int width, int height){
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glViewport(0, 00, width, height);
gluOrtho2D(0, width, 0, height);
}
#2：选择当前模式为投影模式。
#3：重置当前的投影模式。
#5：glViewport：设置GL的绘制区域，这里咱们设置为整个窗口的大小。
#6：gluOrtho2D：设置GL的投影模式为正交投影。关于正交投影和透视投影，老方法，Google一大把。
实际上，以前咱们设定的二维坐标，就是这句代码起的做用。
打完收工。这下再来看看
三角形是有了，颜色也有了。but~~说好的变色呢。~~
其实新的颜色已经产生了，可是没有画出来而已，咱们只需在display()中的glSwapBuffers下面添加一句就能够了
glutPostRedisplay();
这句代码就是告诉glut，从新画一帧。
终于操蛋的出来了，不容易啊。
再来几张~~
附上所有源码
#define GLEW_STATIC
#include <GL/glew.h>
#include <GL/freeglut.h>
#include <iostream>
#include <ctime>
GLuint posBuf, colorBuf;
void init(){
glClearColor(0, 0, 0 ,1);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
GLuint vbo[2];
glGenBuffers(2, vbo);
posBuf = vbo[0];
colorBuf = vbo[1];
}
void display(){
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
srand(time(0));
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
GLfloat verts[] = {
200, 100, 0,
600, 100, 0,
400, 400, 0
};
GLfloat colors[] = {
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f,
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f,
(rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f, (rand() % 256) / 255.0f
};
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, posBuf);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(verts), verts, GL_STATIC_DRAW);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, colorBuf);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(colors), colors, GL_STATIC_DRAW);
glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glutSwapBuffers();
glutPostRedisplay();
}
void reshape(int width, int height){
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glViewport(0, 00, width, height);
gluOrtho2D(0, width, 0, height);
}
void keyboard(unsigned char key, int x, int y){
}
void keyboardUp(unsigned char key, int x, int y){
}
void specialKey(int key, int x, int y){
}
void specialKeyUp(int key, int x, int y){
}
int main(int argc, char **argv){
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
glutInitWindowSize(800, 600);
glutCreateWindow("会变色的三角形");
glutReshapeFunc(reshape);
glutKeyboardFunc(keyboard);
glutKeyboardUpFunc(keyboardUp);
glutSpecialFunc(specialKey);
glutSpecialUpFunc(specialKeyUp);
glutDisplayFunc(display);
glFlush();
GLenum err = glewInit();
if (GLEW_OK != err) {
fprintf(stderr, "GLEW Error: %s\n", glewGetErrorString(err));
return 1;
}
init();
glutMainLoop();
return 0;
}
本回到此为止，欲知后事如何，且听下回分解~~
PS：本篇做为一篇试用博文，最想看到就是效果如何。第一次写这么详细的文章，前先后后花了5个小时。其实，我也是接触OpenGL的一点皮毛，做为一个初学者，仍是能体会学习GL的难度。从刚开始接触NEHE教程，到红皮书，到国内出的杂七杂八的GL书籍，再到最后的蓝宝书。我也走了很多弯路，为了让之后的刚刚接触GL的初学者不要踏进以前我踩过的坑，因而萌生了把本身的学习心得记录下来的想法。
写的过程当中，本身确定有理解的误差，若是有任何不对的地方，敬请指正~~。若是对本文的写做风格有任何建议的话，尽管提~~
谢谢！
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