【OpenGL】OpenGL简介

文章目录

OpenGL概述
OpenGL的本质
OpenGL相关库

OpenGL概述

OpenGL(Open Graphics Library) 严格来说，本身并不是一个API，它是一个由Khronos组织制定并维护的规范(Specification)。OpenGL规范严格规定了每个函数该如何执行，以及它们的输出值。至于内部具体每个函数是如何实现(Implement)的，将由OpenGL库的开发者自行决定。

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OpenGL有两套API

核心模式（Core-profile）
也叫做可编程管线，提供了更多的灵活性，更高的效率，更重要的是可以更深入的理解图形编程。
立即渲染模式（Immediate mode）
也叫做固定渲染管线，早期OpenGL使用的模式。大多数功能都被库隐藏起来，容易理解和使用，但是灵活性和效率太低。
从OpenGL3.2开始，规范文档开始废弃立即渲染模式，并鼓励开发者在OpenGL的核心模式(Core-profile)下进行开发

OpenGL - The Industry Standard for High Performance Graphics

LearnOpenGL文档

OpenGL的本质

OpenGL自身是一个巨大的状态机(state machine)

即变量（描述该如何操作）的大集合。
OpenGL的状态通常别称作上下文(context)
状态设置函数(State-changing Function)
状态应用函数(State-using Function)

【OpenGL】OpenGL简介-LMLPHP

通过改变一些上下文变量来改变OpenGL的状态，从而告诉OpenGL如何绘图。

一个对象(Object)是指一些选项的集合，代表OpenGL状体的一个子集。可以把对象看作一个C风格的结构体。
```
struct object_name {
	GLfloat option1;
	GLuint option2;
	GLchar[] name;
};
```

上下文(Context)往往看作是包含很多对象的大的结构体。

struct OpenGL_Context {
	object* object_window_target;
	...
};

OpenGL相关库

核心库

Windows平台上，OpenGL相关库已经包含在Windows SDK里了。
项目中链接opengl32.lib库，并包含相关头文件使用：

#include <gl/GL.h>
#include <gl/GLU.h>

窗口管理

窗口操作在每个系统上都是不一样的，OpenGL 有目的地将这些操作抽象（Abstract）出去。
这意味着我们不得不自己处理创建窗口，定义 OpenGL 上下文以及处理用户输入。
幸运的是，有一些库已经提供了我们所需的功能。这些库节省了我们书写操作系统相关代码的时间，提供给我们一个窗口和上下文用来渲染。

glut

GLUT - The OpenGL Utility Toolkit

所有 glut 的库函数均以 glut 开头，主要包括窗口操作函数，窗口初始化、窗口大小、窗口位置等函数；回调函数：响应刷新消息、键盘消息、鼠标消息、定时器函数等；创建复杂的三维物体；菜单函数；程序运行函数。

但是版本太老了，理应被时代淘汰，不推荐使用。gult 最后版本 v3.7beta 的历史可追溯至 1998 年 8月，且该项目已经被废弃。它的许可证禁止任何人发布修改后的库代码。

freeglut

FreeGLUT

gult 对应的开源实现，完全兼容 glut，是 glut 的代替品，开源，功能齐全。

glfw

GLFW - Graphics Library Framework

lightweight轻量化的 OpenGL 框架，一个头文件，很少量的 API，就完成了窗口管理。glfw 的开发目的是用于替代 glut 的，从代码和功能上来看，它已经完全的完成了任务。它是一个轻量级的，开源的，跨平台的library。支持 OpenGL 及 OpenGL ES，用来管理窗口，读取输入，处理事件等。

函数加载

OpenGL 只是一个标准/规范，具体的实现是驱动开发商针对特定显卡实现的。
由于 OpenGL 驱动版本众多，它大多数函数的位置都无法在编译时确定下来，需要在运行时查询。
所以任务就落在了开发者身上，开发者需要在运行时获取函数地址并将其保存在一个函数指针中供以后使用。
这个过程非常复杂，而且很繁琐，需要对每个可能使用的函数都要重复这个过程。幸运的是，有些库能简化此过程。

是对底层OpenGL接口的封装，可以让代码跨平台。

glew

GLEW - The OpenGL Extension Wrangler Library

前面已经说过openGL的实现是显卡生产商，那么系统如何才能找到这些实现好的函数呢？而且不同的平台函数存放地方还不同，文件结构也不同。有没有一种方式能够自动找到OpenGL的函数？这就是glew的作用：用来找openGL的函数，并初始化，这样我们就能直接调用OpenGL的函数了。

GLAD

glad是继gl3w，glew之后，当前最新的用来访问OpenGL规范接口的第三方库。简单说glad是glew的升级版。

GLAD是用来管理OpenGL的函数指针的，所以在调用任何OpenGL的函数之前我们需要初始化GLAD。GLAD也可以使OpenGL基础渲染变得简单。

https://glad.dav1d.de/
选择对应的OpenGL版本和Core模式下载。
include目录添加进VS工程的附加包含目录。
src目录中的glad.c文件需要添加进项目目录。

#include <glad/glad.h>

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