openGL 学习笔记 （一） 了解 OpenGL，创建第一个OpenGL窗口

// 序章
最开始我以为OpenGL是一系列的API，他给出了一系列对计算机图像的操作接口。
但其实OpenGL其实并不是一个API，他是由khronos组织制定并维护的规范。

早期的OpenGL使用立即渲染模式（固定渲染管线），后期使用核心渲染模式。  -- TODO 以后要深入了解两种渲染方式的区别。

OpenGL自身其实是一个巨大的状态机：使用一系列变量来改变OpenGL的状态。从而改变OpenGl的绘制方式。我们使用OpenGL状态设置函数去改变OpenGL的上下文（既状态）；使用状态使用函数，根据当前的OpenGl状态执行一些操作。

OpenGL内核是用C写的，因为C的一些语言结构不易被翻译到其他高级语言，所以在开发时引入了一些抽象层如对象（Object）。
在OpenGL中对象是被作用于一些状态的集合，他代表GL状态的一个子集，其实就可以把OpenGL的状态看做是一个巨大的结构体：

1     struct OpenGl_Context {
2         ...
3         float   stat_1
4         int     stat_2
5         char[]  stat_3
6         object* object_Window_Target;
7         ...
8     }

// 创建窗口
需要 GLFW GLAD 
配置 GLFW 的链接库，文件包含， LINK链接器
配置 GLAD 的文件包含，将glad.c 加入到项目中去
VS环境下需要有main函数编译才能完全成功。

GLAD： 用来管理OpenGL的函数指针，在调用任何OpenGL的函数之前需要初始化GLAD，他会根据不同的编译系统返回可使用的正确的函数。

双缓冲：应用程序使用单缓冲绘图时可能会存在图像闪烁的问题。因为单缓冲状态下图像不是一下子就绘制出来的，是按照从左到右，从上到下一步步绘制而成。为了解决这个问题一般会使用双缓冲绘制方式解决问题，前缓冲区保存着最终输出的成像，并在屏幕上显示，所有的渲染指令都会在后缓冲上绘制，在所有渲染指令执行完毕后，交换（swap）前后缓冲，图像就可以立即显示出来。

 1 #include <iostream>
 2 #include <glad/glad.h>
 3 #include <GLFW/glfw3.h>
 4 #include <Windows.h>
 5 #include <ctime>
 6
 7 using namespace std;
 8
 9 const unsigned int SCR_WIDTH  = 800;
10 const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;
11
12 void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* windos, int width, int height)
13 {
14     glViewport(0, 0, width, height);
15 }
16
17 void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mode)
18 {
19     if (key == GLFW_KEY_ESCAPE && action == GLFW_PRESS)
20     {
21         glfwSetWindowShouldClose(window, GL_TRUE);
22     }
23     else if (key == GLFW_KEY_C && action == GLFW_PRESS)
24     {
25         srand(time(0));
26         float r = ((rand() % 10) + 1) / 10.0f;
27         float g = ((rand() % 10) + 1) / 10.0f;
28         float b = ((rand() % 10) + 1) / 10.0f;
29         glClearColor(r, g, b, 1.0f);
30         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
31         glfwSwapBuffers(window);
32     }
33 }
34
35 int main()
36 {
37     //初始化GLFW
38     glfwInit();
39
40     //设置OpenGL版本号为3.3
41     glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
42     glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
43
44     //设置OpenGL渲染方式为核心渲染
45     glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
46
47     // 创建一个宽800，高600，的窗口，窗口名字为"myGLWindow".
48     GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "myGLWindow", NULL, NULL);
49     if (window == NULL)
50     {
51         std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
52         glfwTerminate(); // 销毁窗口和资源
53         return -1;
54     }
55
56     // 设置该窗口为GLFW的主当前线程的主上下文
57     glfwMakeContextCurrent(window);
58
59     //初始化GLAD， 其实是用加载系统相关的OpenGL函数指针地址的函数的返回值判断GLAD是否初始化成功
60     if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
61     {
62         std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
63         return -1;
64     }
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66     // 获取窗口windows的宽高
67     int width, height;
68     glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height);
69
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71     // 设置OpenGL渲染窗口的尺寸大小， 前两个参数控制左下角原点的位置
72     glViewport(0, 0, width, height);
73
74     // 注册窗口大小改变的回调
75     glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
76
77     //添加键盘输入回调
78     glfwSetKeyCallback(window, key_callback);
79
80     // 循环渲染
81     while (!glfwWindowShouldClose(window))
82     {
83         //glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.5f, 1.0f);
84         //glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
85         //glfwSwapBuffers(window); // 交换窗口颜色缓冲
86
87         glfwPollEvents(); // 检查事件触发，更新窗口状态，调用已经注册的回调函数
88     }
89
90     glfwTerminate();
91
92     return 0;
93 }