/*
* @FileName : OpenGL_Tutorial.cpp
* @Time : 2024-08-03 10:00:00
* @Author : XuMing
* @Email : 920972751@qq.com
* @description : 使用OpenGL进行顶点输入和着色器编译的详细解析
*/#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>#include <iostream>float vertices[] =
{-0.5f, -0.5f, 0.0f,0.5f, -0.5f, 0.0f,0.0f, 0.5f, 0.0f};// 顶点着色器源码
const char* vertexShaderSource = R"(
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;void main()
{gl_Position = vec4(aPos, 1.0);
}
)";// 片段着色器源码
const char* fragmentShaderSource = R"(
#version 330 core
out vec4 FragColor;void main()
{FragColor = vec4(1.0, 0.5, 0.2, 1.0);
}
)";void framebuffer_size_callback(GLFWwindow *window, int width, int height)
{// make sure the viewport matches the new window dimensions; note that width and// height will be significantly larger than specified on retina displays.glViewport(0, 0, width, height);
}int main()
{// 初始化GLFWglfwInit();glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);// 创建窗口GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "LearnOpenGL", NULL, NULL);if (window == NULL){std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;glfwTerminate();return -1;}glfwMakeContextCurrent(window);// 初始化GLADif (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress)){std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;return -1;}// 设置视口glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);// 编译顶点着色器unsigned int vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);glCompileShader(vertexShader);int success;char infoLog[512];glGetShaderiv(vertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);if (!success){glGetShaderInfoLog(vertexShader, 512, NULL, infoLog);std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;}// 编译片段着色器unsigned int fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);glCompileShader(fragmentShader);glGetShaderiv(fragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);if (!success){glGetShaderInfoLog(fragmentShader, 512, NULL, infoLog);std::cout << "ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;}// 链接着色器程序unsigned int shaderProgram = glCreateProgram();glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);glLinkProgram(shaderProgram);glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success);if (!success){glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, NULL, infoLog);std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << std::endl;}glDeleteShader(vertexShader);glDeleteShader(fragmentShader);// 创建顶点数组对象 (VAO)unsigned int VAO;glGenVertexArrays(1, &VAO);glBindVertexArray(VAO);// 创建顶点缓冲对象 (VBO)unsigned int VBO;glGenBuffers(1, &VBO);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);// 设置顶点属性指针glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);glEnableVertexAttribArray(0);// 解绑VAO和VBOglBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);glBindVertexArray(0);// 渲染循环while (!glfwWindowShouldClose(window)){// 输入处理if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)glfwSetWindowShouldClose(window, true);// 渲染glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);// 使用着色器程序glUseProgram(shaderProgram);glBindVertexArray(VAO);glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);// 交换缓冲区并查询事件glfwSwapBuffers(window);glfwPollEvents();}// 释放资源glDeleteVertexArrays(1, &VAO);glDeleteBuffers(1, &VBO);glDeleteProgram(shaderProgram);glfwTerminate();return 0;
}
顶点着色器和片段着色器
顶点着色器
顶点着色器的作用是将每个顶点坐标转换到标准化设备坐标系中。它接受输入顶点位置，并将其设置为输出位置。
const char* vertexShaderSource = R"(
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;void main()
{gl_Position = vec4(aPos, 1.0);
}
)";
#version 330 core：指定OpenGL着色器语言版本。
layout (location = 0) in vec3 aPos：定义输入变量 aPos，位置为0。
gl_Position：设置顶点位置，vec4(aPos, 1.0) 将三维坐标转换为四维向量。
片段着色器
片段着色器的作用是为每个片段（像素）设置颜色。
const char* fragmentShaderSource = R"(
#version 330 core
out vec4 FragColor;void main()
{FragColor = vec4(1.0, 0.5, 0.2, 1.0);
}
)";
#version 330 core：指定OpenGL着色器语言版本。
out vec4 FragColor：定义输出颜色变量 FragColor。
FragColor = vec4(1.0, 0.5, 0.2, 1.0)：设置输出颜色为橙色。
VAO和VBO的设置
创建顶点数组对象 (VAO)
VAO（顶点数组对象）用于存储顶点属性配置和绑定的VBO（顶点缓冲对象）。
unsigned int VAO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);
glBindVertexArray(VAO);
glGenVertexArrays：生成一个VAO对象。
glBindVertexArray：绑定VAO。
创建顶点缓冲对象 (VBO)
VBO（顶点缓冲对象）用于存储顶点数据。
unsigned int VBO;
glGenBuffers(1, &VBO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
glGenBuffers：生成一个VBO对象。
glBindBuffer：绑定VBO到GL_ARRAY_BUFFER目标。
glBufferData：将顶点数据传输到缓冲区，GL_STATIC_DRAW 表示数据不会频繁更改。
设置顶点属性指针
配置顶点属性指针以解释VBO中的数据。
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);
glVertexAttribPointer：定义顶点属性指针。
0：顶点属性位置，与顶点着色器中的layout (location = 0)对应。
3：每个顶点属性有3个分量（x, y, z）。
GL_FLOAT：数据类型为浮点数。
GL_FALSE：不需要标准化。
3 * sizeof(float)：步长（stride），每个顶点属性的字节数。
(void*)0：偏移量（offset），在数据缓冲区中的起始位置。
glEnableVertexAttribArray：启用顶点属性。
解绑VAO和VBO
为了防止修改VAO和VBO，解绑它们。
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
glBindVertexArray(0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0)：解绑当前绑定的VBO。
glBindVertexArray(0)：解绑当前绑定的VAO。
以上就是对顶点着色器、片段着色器以及VAO和VBO设置的详细解释。这些步骤共同完成了顶点数据的上传和着色器的编译与链接，使得我们能够渲染一个三角形。
