OpenGL —— 2.5、绘制第一个三角形（附源码，glfw+glad）（更新：纹理贴图）

源码效果

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C++源码

 
     纹理图片
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     需下载stb_image.h这个解码图片的库，该库只有一个头文件。

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     具体代码：

          vertexShader.glsl

#version 330 core

layout(location = 0) in vec3 aPos;
layout(location = 1) in vec3 aColor;
layout(location = 2) in vec2 aUV;

out vec4 outColor;
out vec2 outUV;

void main()
{
	gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);
	outColor = vec4(aColor, 1.0);
	outUV = aUV;
}

 
          fragmentShader.glsl

#version 330 core

out vec4 FragColor;

in vec4 outColor;
in vec2 outUV;

uniform sampler2D ourTexture;

void main()
{
	// 使用色彩填充
	// FragColor = outColor;

	// 使用图片纹理
	//FragColor = texture(ourTexture, outUV);

	// 使用图片纹理及色彩混合
	FragColor = texture(ourTexture, outUV)*outColor;
}

 
          main.c

#include "OpenGLClass.h"

int main()
{
	OpenGLClass opengl;

	return 0;
}

 
          ffImage.h

#pragma once

#include "Global.h"

class ffImage
{
private:
	int m_width, m_height, m_picType;
	ffRGBA *m_data;

public:
	int getWidth()const;
	int getHeight()const;
	int getPicType()const;
	ffRGBA *getData()const;

	ffRGBA getColor(int x, int y)const;
	ffImage(int _width = 0, int _height = 0, int _picType = 0, ffRGBA *_data = nullptr);
	~ffImage();

	static ffImage *readFromFile(const char *_file_Name);
};

 
          ffImage.cpp

#include "ffImage.h"

#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
#include "stb_image.h"

int ffImage::getWidth() const
{
	return m_width;
}

int ffImage::getHeight() const
{
	return m_height;
}

int ffImage::getPicType() const
{
	return m_picType;
}

ffRGBA *ffImage::getData() const
{
	return m_data;
}

ffRGBA ffImage::getColor(int x, int y) const
{
	if (x<0 || x>m_width - 1 || y<0 || y>m_height - 1) { return ffRGBA(0, 0, 0, 0); }
	
	return m_data[y*m_width + x];
}

ffImage::ffImage(int _width, int _height, int _picType, ffRGBA *_data)
{
	m_width = _width;
	m_height = _height;
	m_picType = _picType;

	int _sumSize = m_width * m_height;
	if (_data && _sumSize)
	{
		m_data = new ffRGBA[_sumSize];
		memcpy(m_data, _data, sizeof(ffRGBA)*_sumSize);
	}
	else
	{
		m_data = nullptr;
	}
}

ffImage::~ffImage()
{
	if (m_data) { delete[]m_data; }m_data = nullptr;
}

ffImage* ffImage::readFromFile(const char *_file_Name)
{
	int _width = 0, _height = 0, _picType = 0;

	// stbImage读入的图片是反的
	stbi_set_flip_vertically_on_load(true);

	unsigned char *bits = stbi_load(_file_Name, &_width, &_height, &_picType, STBI_rgb_alpha);
	ffImage *_image = new ffImage(_width, _height, _picType, (ffRGBA *)(bits));
	stbi_image_free(bits);

	return _image;
}

 
          OpenGLClass.h

#pragma once

#include "Global.h"
#include "ffImage.h"

class OpenGLClass
{
public:
	OpenGLClass();
	~OpenGLClass();

protected:
	// 初始化纹理
	bool initTexture();

	// 初始化模型VAO/VBO
	void initModel();

	// 初始化shader文件
	bool initShader(const char *_vertexPath, const char *_fragPath);

	// 读取glsl文件内容
	std::string ReadGlslContext(const char *sPath);

	// 刷新Render
	void FlushRender();

	// 回调 - 窗口尺寸变化回调
	static void bck_GLFWframebuffersizefun(GLFWwindow* window, int width, int height);

	// 处理按键输入
	void ProcessKeyPInput(GLFWwindow *window);

private:
	unsigned int shaderProgram = 0;		// 链接程序对象
	unsigned int VBO = 0, VAO = 0,_texture=0;
};

 
          OpenGLClass.cpp

#include "OpenGLClass.h"

void OpenGLClass::bck_GLFWframebuffersizefun(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
	// 在窗口中定义一个像素矩形,最终的图形将映射到个矩形中
	glViewport(0, 0, width, height);
}

OpenGLClass::OpenGLClass()
{
	// 初始化glfw上下文
	if (glfwInit() == GLFW_FALSE) { std::cout << "glfwInit fail!\n"; return; }
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);					// 3.3版本
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);	// 使用OpenGL核心模式

	// 创建OpenGL窗体
	GLFWwindow *window = glfwCreateWindow(800, 600, "OpenGL Core", nullptr, nullptr);
	if (!window) { std::cout << "glfwCreateWindow fail!\n"; return; }

	// 当前OpenGL上下文绑定窗口
	glfwMakeContextCurrent(window);

	// 加载所有OpenGL函数指针
	if (GL_FALSE == gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress)) { std::cout << "gladLoadGLLoader fail!\n"; return; }

	// 在窗口中定义一个像素矩形,最终的图形将映射到个矩形中
	glViewport(0, 0, 800, 600);

	// 窗口大小调整回调
	glfwSetFramebufferSizeCallback(window, OpenGLClass::bck_GLFWframebuffersizefun);

	// 初始化VAO/VBO
	initModel();

	// 初始化纹理
	if (!initTexture()) { std::cout << "initTexture fail!\n"; system("pause"); return; }

	// 初始化shader
	if (!initShader("vertexShader.glsl", "fragmentShader.glsl")) { std::cout << "initShader fail!\n"; system("pause"); return; }

	// 窗口标志是否是关闭
	while (!glfwWindowShouldClose(window))
	{
		// 输入按键处理
		ProcessKeyPInput(window);

		// 使用红，绿，蓝以及alpha值来清除颜色缓冲区
		glClearColor(0.328125f, 0.35156f, 0.82421f, 1.0f);

		// 将从窗口中清除最后一次所绘制的图形
		/*
			GL_COLOR_BUFFER_BIT:    当前可写的颜色缓冲
			GL_DEPTH_BUFFER_BIT:    深度缓冲
			GL_ACCUM_BUFFER_BIT:	累积缓冲
　　			GL_STENCIL_BUFFER_BIT:	模板缓冲
		*/
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

		FlushRender();

		// 双缓冲,使用OpenGL或OpenGL ES进行渲染
		glfwSwapBuffers(window);

		// glfw事件循环
		glfwPollEvents();

		// 睡眠10ms,防止造成GPU疯狂消耗。实际具体调整
		Sleep(10);
	}

	// 释放窗口
	glfwDestroyWindow(window);

	// 释放资源,终止GLFW库
	glfwTerminate();
}

OpenGLClass::~OpenGLClass()
{
	// 释放
	if (glIsProgram(shaderProgram)) { glDeleteProgram(shaderProgram); }shaderProgram = 0;
	if (glIsBuffer(VAO)) { glDeleteBuffers(1, &VAO); } VAO = 0;
	if (glIsBuffer(VBO)) { glDeleteBuffers(1, &VBO); } VBO = 0;
}

void OpenGLClass::ProcessKeyPInput(GLFWwindow *window)
{
	if (window)
	{
		// 获取窗口按键是否ESC
		if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
		{
			// 设置窗口关闭标志
			glfwSetWindowShouldClose(window, true);
		}
	}
	window = nullptr;
}

void OpenGLClass::FlushRender()
{
	// 判断VAO是否被删除
	if (glIsVertexArray(VAO))
	{
		// 使用程序
		glUseProgram(shaderProgram);

		// 绑定纹理
		glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _texture);

		// 绑定VAO
		glBindVertexArray(VAO);

		// 绘制EBO索引
		glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);

		// 关闭使用程序
		glUseProgram(0);
	}
}

bool OpenGLClass::initTexture()
{
	// 读取图片相关信息
	ffImage *pImage = ffImage::readFromFile("./rec/wall.jpeg");
	if (!pImage) { return false; }

	// 生成纹理
	glGenTextures(1, &_texture);

	// 以2D方式绑定纹理
	// 将当前绑定的纹理对象替换为参数中指定的纹理对象
	glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _texture);

	// 设置纹理属性
	glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
	glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
	glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
	glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

	// 读取图片数据,完成数据绑定
	glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, pImage->getWidth(), pImage->getHeight(), 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, pImage->getData());

	if (pImage) { delete pImage; }pImage = nullptr;
	return true;
}

void OpenGLClass::initModel()
{
	// 坐标、颜色、纹理位置
	float vertices[]
	{
		0.5f,0.5f,0.0f,		1.0f,0.0f,0.0f,		 1.0f,1.0f,
		0.5f,-0.5f,0.0f,	0.0f,1.0f,0.0f,		 1.0f,0.0f,
		-0.5f,-0.5f,0.0f,	0.0f,0.0f,1.0f,		 0.0f,0.0f,
		-0.5f,0.5f,0.0f,	0.0f,1.0f,0.0f,		 0.0f,1.0f
	};

	// 索引数组
	unsigned int indices[]
	{
		0,1,2,
		1,2,3
	};

	/****************************************************/	// VAO
	// 创建VAO
	glGenVertexArrays(1, &VAO);

	// 绑定指定的顶点数组对象（Vertex Array Object, VAO）
	glBindVertexArray(VAO);
	/****************************************************/


	/****************************************************/	// EBO
	// EBO:索引缓冲对象,用来存放顶点索引数据
	unsigned int EBO = 0;
	glGenBuffers(1, &EBO);
	glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
	glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);
	/****************************************************/


	/****************************************************/	// VBO
	// 生成缓冲区对象
	glGenBuffers(1, &VBO);

	// 绑定命名缓冲区对象
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);

	// 缓冲对象（VBO，IBO 等）分配空间并存储数据
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

	/*
		指定顶点属性在顶点缓冲对象中的布局，并将其与顶点着色器中的顶点属性进行关联
			参数1:第n个layout (对应glsl中顶点着色器的layout)
			参数2:顶点属性的组成元素的数量,例如3表示顶点属性是由3个浮点数组成
			参数3:顶点属性的数据类型
			参数4:是否将非浮点型的数据归一化到[-1, 1]或[0, 1]范围内
			参数5:相邻两个顶点属性之间的字节数,通常为0或属性类型大小乘以数量
			参数6:顶点属性在顶点缓冲对象中的偏移量或者数据的首地址
	*/
	glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void *)0);
	glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void *)(sizeof(float) * 3));
	glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void *)(sizeof(float) * 6));

	// 激活锚点(参数:第n个layout)
	glEnableVertexAttribArray(0);
	glEnableVertexAttribArray(1);
	glEnableVertexAttribArray(2);

	// VBO解绑VAO
	glBindVertexArray(0);
	/****************************************************/
}

std::string OpenGLClass::ReadGlslContext(const char *sPath)
{
	std::string strContext;
	if (!sPath) { return strContext; }

	std::ifstream sFile;
	sFile.open(sPath);
	if (sFile.is_open())
	{
		std::stringstream sStream;
		sStream << sFile.rdbuf();
		strContext = sStream.str();
	}
	return strContext;
}

bool OpenGLClass::initShader(const char *_vertexPath, const char *_fragPath)
{
	char infoLog[512] = { 0 };
	int successFlag = 0;

	/*********************************************************/	// vertex编译
	std::string vertexContext = ReadGlslContext(_vertexPath); if (vertexContext.empty()) { return false; }
	const char *cVertexContext = vertexContext.c_str();

	// 创建顶点着色器对象
	unsigned int iVertexID = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);

	// 为顶点着色器指定源码(参数2:传过去几个)
	glShaderSource(iVertexID, 1, &cVertexContext, nullptr);

	// 编译顶点着色器源码
	glCompileShader(iVertexID);

	// 查看编译顶点着色器源码结果
	glGetShaderiv(iVertexID, GL_COMPILE_STATUS, &successFlag);
	if (!successFlag)	// 编译失败
	{
		// 获取编译失败原因
		glGetShaderInfoLog(iVertexID, 512, nullptr, infoLog);
		std::cout << "glGetShaderiv GL_VERTEX_SHADER" << iVertexID << " fail:" << infoLog << std::endl; return false;
	}
	cVertexContext = nullptr;
	/*********************************************************/


	/*********************************************************/	// fragment编译
	std::string fragmentContext = ReadGlslContext(_fragPath); if (fragmentContext.empty()) { return false; }
	const char *cFragmentContext = fragmentContext.c_str();

	// 创建片段着色器对象
	unsigned int iFragmentID = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);

	// 为片段着色器指定源码(参数2:传过去几个)
	glShaderSource(iFragmentID, 1, &cFragmentContext, nullptr);

	// 编译片段着色器源码
	glCompileShader(iFragmentID);

	// 查看编译片段着色器源码结果
	glGetShaderiv(iFragmentID, GL_COMPILE_STATUS, &successFlag);
	if (!successFlag)	// 编译失败
	{
		// 获取编译失败原因
		glGetShaderInfoLog(iFragmentID, 512, nullptr, infoLog);
		std::cout << "glGetShaderiv GL_FRAGMENT_SHADER" << iFragmentID << " fail:" << infoLog << std::endl; return false;
	}
	cFragmentContext = nullptr;
	/*********************************************************/


	/*********************************************************/	// 链接
	// 创建一个空的程序对象
	shaderProgram = glCreateProgram();
	if (shaderProgram == 0) { std::cout << "glCreateProgram fail!\n"; return false; }

	// 将着色器对象附加到程序对象上（注:glDetachShader为移除程序对象中的指定着色器对象）
	glAttachShader(shaderProgram, iVertexID);
	glAttachShader(shaderProgram, iFragmentID);

	// 进行链接程序对象
	glLinkProgram(shaderProgram);

	// 查看链接状态
	glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &successFlag);
	if (!successFlag)	// 链接失败
	{
		// 获取链接失败原因
		glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, nullptr, infoLog);
		std::cout << "glGetProgramiv " << shaderProgram << " fail:" << infoLog << std::endl; return false;
	}
	/*********************************************************/


	/* 在链接完成后,将编译shader相关删除。仅留下链接ID */
	if (glIsShader(iVertexID)) { glDeleteShader(iVertexID); }
	if (glIsShader(iFragmentID)) { glDeleteShader(iFragmentID); }
	return true;
}

 

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