OpenGL初探Demo—绘制正方形

1. 引入所需要的库

#include<GLShaderManager.h> 移入了GLTool 着色器管理器（shader Mananger）类。没有着色器，我们就不能在OpenGL（核心框架）进行着色。着色器管理器不仅允许我们创建并管理着色器，还提供一组“存储着色器”，他们能够进行一些初步和基本的渲染操作。

#include "GLShaderManager.h"

#include<GLTools.h> GLTool.h头文件包含了大部分GLTool中类似C语言的独立函数。

#include "GLTools.h"

在Mac 系统下，直接#include<glut/glut.h>

#include <GLUT/GLUT.h>

2. 设置全局变量

定义一个着色管理器，如下：

GLShaderManager shaderManager;

定义一个简单的批次容器，是GLTools的一个简单的容器类。

GLBatch triangleBatch;

设置边长：

GLfloat blockSize = 0.1f;

初始化正方形的4个点坐标，分别x，y，z轴：

GLfloat vVerts[] = {
        -blockSize,-blockSize,0.0f,
        blockSize,-blockSize,0.0f,
        blockSize,blockSize,0.0f,
        -blockSize,blockSize,0.0f
};

定义正方形偏移量：

GLfloat xPos = 0.0f;
GLfloat yPos = 0.0f;

3. 程序入口函数main()

int main(int argc,char *argv[])
{
    //设置当前工作目录，针对MAC OS X
    /*
     `GLTools`函数`glSetWorkingDrectory`用来设置当前工作目录。实际上在Windows中是不必要的，因为工作目录默认就是与程序可执行执行程序相同的目录。但是在Mac OS X中，这个程序将当前工作文件夹改为应用程序捆绑包中的`/Resource`文件夹。`GLUT`的优先设定自动进行了这个中设置，但是这样中方法更加安全。
     */
    gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
    
    //初始化GLUT库,这个函数只是传说命令参数并且初始化glut库
    glutInit(&argc, argv);
    
    /*
     初始化双缓冲窗口，其中标志GLUT_DOUBLE、GLUT_RGBA、GLUT_DEPTH、GLUT_STENCIL分别指
     双缓冲窗口、RGBA颜色模式、深度测试、模板缓冲区
     
     --GLUT_DOUBLE`：双缓存窗口，是指绘图命令实际上是离屏缓存区执行的，然后迅速转换成窗口视图，这种方式，经常用来生成动画效果；
     --GLUT_DEPTH`：标志将一个深度缓存区分配为显示的一部分，因此我们能够执行深度测试；
     --GLUT_STENCIL`：确保我们也会有一个可用的模板缓存区。
     */
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);
    //GLUT窗口大小、窗口标题
    glutInitWindowSize(400, 300);
    glutCreateWindow("Square");
    
    /*
     GLUT 内部运行一个本地消息循环，拦截适当的消息。然后调用我们不同时间注册的回调函数。我们一共注册2个回调函数：
     1）为窗口改变大小而设置的一个回调函数
     2）包含OpenGL 渲染的回调函数
     */
    //注册重塑函数
    glutReshapeFunc(changeSize);
    //注册显示函数
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    //注册特殊函数
    glutSpecialFunc(SpecialKeys);
    /*
     初始化一个GLEW库,确保OpenGL API对程序完全可用。
     在试图做任何渲染之前，要检查确定驱动程序的初始化过程中没有任何问题
     */
    GLenum status = glewInit();
    if (GLEW_OK != status) {
        
        printf("GLEW Error:%s\n",glewGetErrorString(status));
        return 1;
    }
    //设置我们的渲染环境
    setupRC();
    glutMainLoop();
    return  0;
}

4. 重要函数

在main函数中，我们除了系统的函数，我们还定义了4个非常重要的函数，例如：

/**
1.⾃定义函数，通过`glutReshaperFunc(函数名)`注册为重塑函数.
2.触发条件：新建窗口或者窗口尺寸发生调整，
*/
void changeSize(int w,int h)
{
    // x,y 参数代表窗口中视图的左下角坐标，而宽度、高度是像素为表示，通常x,y 都是为0
    glViewport(0, 0, w, h);
}

/**
1. 触发条件：
    ① 系统自动触发
    ② 开发者手动调用函数触发
2. 处理业务：
    ① 清理缓存区，比如颜色，深度，模板缓存区等
    ② 使用存储着色器
    ③ 绘制图形
*/
void RenderScene(void)
{
    //1.清除一个或者一组特定的缓存区
    /*
     缓冲区是一块存在图像信息的储存空间，红色、绿色、蓝色和alpha分量通常一起分量通常一起作为颜色缓存区或像素缓存区引用。
     OpenGL 中不止一种缓冲区（颜色缓存区、深度缓存区和模板缓存区）
     清除缓存区对数值进行预置
     参数：指定将要清除的缓存的
     GL_COLOR_BUFFER_BIT :指示当前激活的用来进行颜色写入缓冲区
     GL_DEPTH_BUFFER_BIT :指示深度缓存区
     GL_STENCIL_BUFFER_BIT:指示模板缓冲区
     */
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    //2.设置一组浮点数来表示红色
    GLfloat vRed[] = {0.0f,0.0f,0.0f,1.0f};
    
    M3DMatrix44f mFinalTransform,mTransfromMatrix,mRotationMartix;
    
    //平移
    m3dTranslationMatrix44(mTransfromMatrix, xPos, yPos, 0.0f);
    
    //每次平移时，旋转5度
    static float yRot = 0.0f;
    yRot += 5.0f;
    m3dRotationMatrix44(mRotationMartix,           m3dDegToRad(yRot), 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    
    //将旋转和移动的矩阵结果 合并到mFinalTransform （矩阵相乘）
    m3dMatrixMultiply44(mFinalTransform, mTransfromMatrix, mRotationMartix);
    
    //将矩阵结果 提交给固定着色器（平面着色器）中绘制
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT,mFinalTransform,vRed);
    triangleBatch.Draw();
    
    //执行交换缓存区
    glutSwapBuffers();
}

/**
1. 出发条件： 在main函数中手动调用。
2. 处理业务：
    ① 设置窗口背景色
    ② 初始化存储着色器shaderManager
    ③ 设置图形顶点数据
    ④ 利用GLBatch批次类，将数据传到着色器
*/
void setupRC()
{
    //设置清屏颜色（背景颜色）
    glClearColor(0.5f, 0.40f, 0.5f, 1);
    //没有着色器，在OpenGL 核心框架中是无法进行任何渲染的。初始化一个渲染管理器。
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    
    //修改为GL_TRIANGLE_FAN ，4个顶点
    triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4);
    triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
    triangleBatch.End();
}

/**
1. 特殊键位相应函数
2. 当用户使用特殊键位则会调用该函数
*/
void SpecialKeys(int key, int x, int y)
{
    GLfloat stepSize = 0.025f;
    if (key == GLUT_KEY_UP) {
        yPos += stepSize;
    }
    if (key == GLUT_KEY_DOWN) {
        yPos -= stepSize;
    }
    if (key == GLUT_KEY_LEFT) {
        xPos -= stepSize;
    }
    if (key == GLUT_KEY_RIGHT) {
        xPos += stepSize;
    }
    //碰撞检测
    if (xPos < (-1.0f + blockSize)) {
        xPos = -1.0f + blockSize;
    }
    if (xPos > (1.0f - blockSize)) {
        xPos = 1.0f - blockSize;
    }
    if (yPos < (-1.0f + blockSize)) {
        yPos = -1.0f + blockSize;
    }
    if (yPos > (1.0f - blockSize)) {
        yPos = 1.0f - blockSize;
    }
    glutPostRedisplay();
}

5. 运行效果