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1、着色器
1.1、概念：
着色器(Shader)是运行在GPU上的小程序。这些小程序为图形渲染管线的某个特定部分而运行。从基本意义上来说，着色器只是一种把输入转化为输出的程序。着色器也是一种非常独立的程序，因为它们之间不能相互通信；它们之间唯一的沟通只有通过输入和输出。
1.2、GLSL语言：
着色器是使用一种叫GLSL的类C语言写成的。GLSL是为图形计算量身定制的，它包含一些针对向量和矩阵操作的有用特性。
典型的GLSL案例
#version version_number //着色器的开头总是要声明版本
in type in_variable_name;//输入变量 in关键字 type一般是vec2 、vec3、vec4这些
in type in_variable_name;
out type out_variable_name;//输出变量 out关键字
uniform type uniform_name;//共享变量 各个着色器之间共享使用的 关键字uniform
//每个着色器的入口点都是main函数
int main()
{
/*
在这个函数中我们处理所有的输入变量，并将结果输出到输出变量中。
*/
// 处理输入并进行一些图形操作
...
// 输出处理过的结果到输出变量
out_variable_name = weird_stuff_we_processed;
}
1.3、顶点着色器之顶点属性：
顶点着色器的时候，每个输入变量也叫顶点属性(Vertex Attribute)。
我们能声明的顶点属性是有上限的，它一般由硬件来决定。OpenGL确保至少有16个包含4分量的顶点属性可用，但是有些硬件或许允许更多的顶点属性，你可以查询GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS来获取具体的上限：
int nrAttributes;
glGetIntegerv(GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS, &nrAttributes);
std::cout << "Maximum nr of vertex attributes supported: " << nrAttributes << std::endl;
1.4、GLSL数据类型：
其GLSL中包含C等其它语言大部分的默认基础数据类型：int、float、double、uint和bool。GLSL也有两种容器类型，它们会在这个教程中使用很多，分别是向量(Vector)和矩阵(Matrix)。
GLSL中的向量是一个可以包含有1、2、3或者4个分量的容器，分量的类型可以是前面默认基础类型的任意一个。它们可以是下面的形式（n代表分量的数量）：
vecn 包含n个float分量的默认向量
bvecn 包含n个bool分量的向量
ivecn 包含n个int分量的向量
uvecn 包含n个unsigned int分量的向量
dvecn 包含n个double分量的向量
大多数时候我们使用vecn，因为float足够满足大多数要求了。
一个向量的分量可以通过vec.x这种方式获取，这里x是指这个向量的第一个分量。你可以分别使用.x、.y、.z和.w来获取它们的第1、2、3、4个分量。GLSL也允许你对颜色使用rgba，或是对纹理坐标使用stpq访问相同的分量。
向量这一数据类型也允许一些有趣而灵活的分量选择方式，叫做重组(Swizzling)。重组允许这样的语法：
vec2 someVec;
vec4 differentVec = someVec.xyxx;
vec3 anotherVec = differentVec.zyw;
vec4 otherVec = someVec.xxxx + anotherVec.yxzy;
你可以使用上面4个字母任意组合来创建一个和原来向量一样长的（同类型）新向量，只要原来向量有那些分量即可；然而，你不允许在一个vec2向量中去获取.z元素。我们也可以把一个向量作为一个参数传给不同的向量构造函数，以减少需求参数的数量：
vec2 vect = vec2(0.5, 0.7);
vec4 result = vec4(vect, 0.0, 0.0);
vec4 otherResult = vec4(result.xyz, 1.0);
向量是一种灵活的数据类型，我们可以把用在各种输入和输出上。
1.5、输入in与输出out：
GLSL定义了in和out关键字专门来实现这个目的。每个着色器使用这两个关键字设定输入和输出，只要一个输出变量与下一个着色器阶段的输入匹配，它就会传递下去。
注意顶点着色器的特殊输入
顶点着色器的输入特殊在，它从顶点数据中直接接收输入。为了定义顶点数据该如何管理，我们使用location这一元数据指定输入变量，这样我们才可以在CPU上配置顶点属性。顶点着色器需要为它的输入提供一个额外的layout标识（如layout (location = 0)），这样我们才能把它链接到顶点数据。
注意 片段着色器
片段着色器的特殊，它需要一个vec4颜色输出变量，因为片段着色器需要生成一个最终输出的颜色。如果你在片段着色器没有定义输出颜色，OpenGL会把你的物体渲染为黑色（或白色）。
总结：所以，如果我们打算从一个着色器向另一个着色器发送数据，我们必须在发送方着色器中声明一个输出，在接收方着色器中声明一个类似的输入。当类型和名字都一样的时候，OpenGL就会把两个变量链接到一起，它们之间就能发送数据了（这是在链接程序对象时完成的）
//顶点着色器定义输出变量并 赋值
const char* vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
"layout (location = 0) in vec3 aPos;\n"
"out vec4 vertexColor;\n"
"void main()\n"
"{\n"
" vertexColor = vec4(0.5, 0.5, 0.0, 1.0);\n"
" gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);\n"
"}\0";
//片段着色器输入 使用
const char* fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
"out vec4 FragColor;\n"
"in vec4 vertexColor;\n"
"void main()\n"
"{\n"
" FragColor = vertexColor;\n"
"}\n\0";
1.6、Uniform 共享变量；
着色器的共享变量，可以从cpu直接设置
Uniform是一种从CPU中的应用向GPU中的着色器发送数据的方式，但uniform和顶点属性有些不同。uniform是**全局的(**Global)。全局意味着uniform变量必须在每个着色器程序对象中都是独一无二的，而且它可以被着色器程序的任意着色器在任意阶段访问。第二，无论你把uniform值设置成什么，uniform会一直保存它们的数据，直到它们被重置或更新。
首先需要定义：
我们可以在一个着色器中添加uniform关键字至类型和变量名前来声明一个GLSL的uniform。如
uniform vec4 ourColor; // 在OpenGL程序代码中设定这个变量
再就是如何在cpu获取地址进行修改设置：
我们首先需要找到着色器中uniform属性的索引/位置值。当我们得到uniform的索引/位置值后，我们就可以更新它的值了。如
int vertexColorLocation = glGetUniformLocation(shaderProgram, “ourColor”);
glUseProgram(shaderProgram);
glUniform4f(vertexColorLocation, 0.0f, greenValue, 0.0f, 1.0f);
**实践：**通过uniform设置让三角形随着时间改变颜色
//片段着色器定义
const char* fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
"out vec4 FragColor;\n"
"uniform vec4 ourColor;\n"
"void main()\n"
"{\n"
" FragColor = ourColor;\n"
"}\n\0";
再渲染的时候使用
glUseProgram(shaderProgram);//使用着色器程序
// 更新uniform颜色
float timeValue = glfwGetTime();//获取运行的秒数
float greenValue = sin(timeValue) / 2.0f + 0.5f;//sin函数让颜色在0.0到1.0之间改变，
int vertexColorLocation = glGetUniformLocation(shaderProgram, "ourColor");//查找位置
glUniform4f(vertexColorLocation, 0.0f, greenValue, 0.0f, 1.0f);//进行设置值 因为是vec4f类型 则使用glUniform4f的4f
1.7、更多属性；解决多顶点颜色赋值
uniform对于设置一个在渲染迭代中会改变的属性是一个非常有用的工具，它也是一个在程序和着色器间数据交互的很好工具，但假如我们打算为每个顶点设置一个颜色的时候该怎么办？这种情况下，我们就不得不声明和顶点数目一样多的uniform了。在这一问题上更好的解决方案是在顶点属性中包含更多的数据，这是我们接下来要做的事情。
#include <iostream>
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
using namespace std;
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
void processInput(GLFWwindow* window);
const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;
/*
顶点着色器GLSL源码
GLSL版本号和OpenGL的版本是匹配的，使用openGL3.3版本则使用GLSL的330
使用in关键字，在顶点着色器中声明所有的输入顶点属性
layout (location = 0)设定了输入变量(顶点属性)的位置值；并且后面链接顶点属性设置的时候会通过顶点属性位置值进行绑定
vec3 表示三个分量的值(注意每个值都是浮点数类型)
第二行就是表示在位置0的地方有一个三个分量的输入变量aPos
将输入的三维aPos转换为四维并赋值给全局变量gl_Position
*/
const char* vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
"layout (location = 0) in vec3 aPos;\n" 位置变量的属性位置值为 0
"layout (location = 1) in vec3 aColor;\n" 颜色变量的属性位置值为 1
"out vec4 vertexColor;\n"
"void main()\n"
"{\n"
" vertexColor = vec4(aColor, 1.0);\n"
" gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);\n"
"}\0";
/*
片段着色器GLSL源码
GLSL版本号和OpenGL的版本是匹配的，使用openGL3.3版本则使用GLSL的330
out 表示输出变量 四维向量的变量FragColor
暂时自定义为 一个Alpha值为1.0(1.0代表完全不透明)的橘黄色的vec4赋值给颜色输出。
RGBA的四分量向量
片段着色器所做的是计算像素最后的颜色输出。为了让事情更简单暂时自定义为 我们的片段着色器将会一直输出橘黄色。
*/
const char* fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
"out vec4 FragColor;\n"
"in vec4 vertexColor;\n"
"void main()\n"
"{\n"
" FragColor = vertexColor;\n"// 将ourColor设置为我们从顶点数据那里得到的输入颜色
"}\n\0";
int main()
{
/******************************1、 初始化opengl窗口*********************************************/
//glfw 初始化和配置
glfwInit();//初始化GLFW
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);//主版本号
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);//子版本号
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);//指定哪个配置文件配置上下文：GLFW我们使用的是核心模式
#ifdef __APPLE__//如果时mac os xp等系统则要进行配置一下才能生效
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
#endif
//glfw创建窗口
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "LearnOpenGL", NULL, NULL);
if (window == NULL)
{
std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
glfwTerminate();
return -1;
}
glfwMakeContextCurrent(window);//GLFW将我们窗口的上下文设置为当前线程的主上下文
glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
//GLAD加载所有的opengl函数指针
if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
{
std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
return -1;
}
/******************************2、 着色器编译编译链接 *********************************************/
//编写 编译顶点着色器
unsigned int vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);//传入GL_VERTEX_SHADER表示创建顶点着色器
glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);//绑定源码 1表示只有一个
glCompileShader(vertexShader);//编译
int success;
char infoLog[512];
glGetShaderiv(vertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);//检查是否编译报错 也就是检查GLSL的语法
if (!success)
{
glGetShaderInfoLog(vertexShader, 512, NULL, infoLog);
cout << "ERROR:Shader::Vertex::Compilation Fail\n" << infoLog << endl;
}
//编写 编译片段着色器
unsigned int fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);//传入GL_FRAGMENT_SHADER 表示创建片段着色器
glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);//绑定源码 1表示只有一个
glCompileShader(fragmentShader);//编译
glGetShaderiv(fragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);//检查是否编译报错 也就是检查GLSL的语法
if (!success)
{
glad_glGetShaderInfoLog(fragmentShader, 512, NULL, infoLog);
cout << "ERROR:Shader::fragment::Compilation Fail:" << infoLog << endl;
}
//链接着色器程序
unsigned int shaderProgram = glCreateProgram(); //创建着色器程序
glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);//之前编译的着色器附加到程序对象上
glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
glLinkProgram(shaderProgram);//链接它们
glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success);//检查程序是否链接报错
if (!success)
{
glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, NULL, infoLog);
cout << "ERROR:Program::shaderProgram::Link Fail:" << infoLog << endl;
}
glDeleteShader(vertexShader);//着色器程序已链接完毕则不再需要可以进行delete了
glDeleteShader(fragmentShader);
/******************************3、 顶点属性缓存这些 *********************************************/
//绘制两个相连的三角形
float vertices[] = {
//位置 //顶点
-0.9f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, // left
-0.0f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,// right
-0.45f, 0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,// top
0.9f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f,// right
0.45f, 0.5f, 0.0f ,0.0f, 0.0f, 1.0f // top
};
//索引数组
unsigned int indices[] = { // note that we start from 0!
0, 1, 2, // first Triangle
1, 3, 4 // second Triangle
};
unsigned int VBO, VAO, EBO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);//创建一个顶点数组 与顶点属性相绑定
glGenBuffers(1, &VBO);//创建顶点缓冲对象
glGenBuffers(1, &EBO);
glBindVertexArray(VAO);//绑定顶点数组 配置顶点属性
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);//将GL_ARRAY_BUFFER类型的缓存与VBO绑定
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);//之前定义的顶点数据复制到缓冲的内存
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);//将GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER类型的缓冲与EBO绑定
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);//把索引复制到缓冲里
/*
0;指定我们要配置的顶点位置属性 就是顶点着色器里面location那个
*/
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6*sizeof(float), (void *)0);//步长为6了
glEnableVertexAttribArray(0);//以顶点属性位置值0作为参数，启用顶点属性
/*
1;指定我们要配置的顶点颜色属性 就是顶点着色器里面location那个 glVertexAttribPointer函数更新顶点格式
*/
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(1);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);//VBO 已经与顶点属性数组VAO进行绑定了 那么GL_ARRAY_BUFFER就可以解除绑定
//glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0); //记住:不要在VAO激活时解除绑定EBO，因为绑定的元素缓冲区对象存储在VAO中;保持EBO绑定。
glBindVertexArray(0);//您可以在之后解除绑定VAO，这样其他VAO调用就不会意外地修改这个VAO
//渲染循环
//程序在我们主动关闭它之前不断绘制图像并能够接受用户输入 GLFW退出前一直保持运行
while (!glfwWindowShouldClose(window))//检查一次GLFW是否被要求退出
{
//可接收键盘输入esc从而退出
processInput(window);
glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); //设置状态函数
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//使用状态函数
glUseProgram(shaderProgram);//使用着色器程序
glBindVertexArray(VAO);//绑定顶点数组 就是使用顶点属性
//glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
//配置OpenGL如何绘制图元。第一个参数表示我们打算将其应用到所有的三角形的正面和背面，第二个参数告诉我们用线来绘制
//注意如果进行设置glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL) 那么就会一直是线框模式
//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);//使用当前绑定的索引缓冲对象中的索引进行绘制：
glfwSwapBuffers(window);//交换颜色缓冲（它是一个储存着GLFW窗口每一个像素颜色值的大缓冲），它在这一迭代中被用来绘制，并且将会作为输出显示在屏幕上。
glfwPollEvents();//检查有没有触发什么事件（比如键盘输入、鼠标移动等）、更新窗口状态，并调用对应的回调函数
}
glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
glDeleteBuffers(1, &VBO);
glDeleteProgram(shaderProgram);
//释放/删除之前的分配的所有资源
glfwTerminate();
return 0;
}
void processInput(GLFWwindow* window)
{
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)//会返回这个按键是否正在被按下
glfwSetWindowShouldClose(window, true);//把WindowShouldClose属性设置为 true的方法关闭GLFW
}
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
//左上角坐标xy和宽高
glViewport(0, 0, width, height);//OpenGL的显示试图
}
1.8、着色器封装成类
ShaderClass.h文件
输入顶点着色器和片段着色器的文件路径
完成读取编译链接，并提供use，set，delte等方法
#ifndef SHADER_H
#define SHADER_H
#include <glad/glad.h>
#include <string>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <iostream>
class Shader
{
public:
unsigned int ID;
// constructor generates the shader on the fly
// ------------------------------------------------------------------------
Shader(const char* vertexPath, const char* fragmentPath)
{
// 1. retrieve the vertex/fragment source code from filePath
std::string vertexCode;
std::string fragmentCode;
std::ifstream vShaderFile;
std::ifstream fShaderFile;
// ensure ifstream objects can throw exceptions:
vShaderFile.exceptions(std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
fShaderFile.exceptions(std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
try
{
// open files
vShaderFile.open(vertexPath);
fShaderFile.open(fragmentPath);
std::stringstream vShaderStream, fShaderStream;
// read file's buffer contents into streams
vShaderStream << vShaderFile.rdbuf();
fShaderStream << fShaderFile.rdbuf();
// close file handlers
vShaderFile.close();
fShaderFile.close();
// convert stream into string
vertexCode = vShaderStream.str();
fragmentCode = fShaderStream.str();
}
catch (std::ifstream::failure& e)
{
std::cout << "ERROR::SHADER::FILE_NOT_SUCCESFULLY_READ" << std::endl;
}
const char* vShaderCode = vertexCode.c_str();
const char* fShaderCode = fragmentCode.c_str();
// 2. compile shaders
unsigned int vertex, fragment;
// vertex shader
vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL);
glCompileShader(vertex);
checkCompileErrors(vertex, "VERTEX");
// fragment Shader
fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(fragment, 1, &fShaderCode, NULL);
glCompileShader(fragment);
checkCompileErrors(fragment, "FRAGMENT");
// shader Program
ID = glCreateProgram();
glAttachShader(ID, vertex);
glAttachShader(ID, fragment);
glLinkProgram(ID);
checkCompileErrors(ID, "PROGRAM");
// delete the shaders as they're linked into our program now and no longer necessary
glDeleteShader(vertex);
glDeleteShader(fragment);
}
// activate the shader
// ------------------------------------------------------------------------
void use()
{
glUseProgram(ID);
}
void dele()
{
glDeleteProgram(ID);
}
// utility uniform functions
// ------------------------------------------------------------------------
void setBool(const std::string& name, bool value) const
{
glUniform1i(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), (int)value);
}
// ------------------------------------------------------------------------
void setInt(const std::string& name, int value) const
{
glUniform1i(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), value);
}
// ------------------------------------------------------------------------
void setFloat(const std::string& name, float value) const
{
glUniform1f(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), value);
}
private:
// utility function for checking shader compilation/linking errors.
// ------------------------------------------------------------------------
void checkCompileErrors(unsigned int shader, std::string type)
{
int success;
char infoLog[1024];
if (type != "PROGRAM")
{
glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if (!success)
{
glGetShaderInfoLog(shader, 1024, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER_COMPILATION_ERROR of type: " << type << "\n" << infoLog << "\n -- --------------------------------------------------- -- " << std::endl;
}
}
else
{
glGetProgramiv(shader, GL_LINK_STATUS, &success);
if (!success)
{
glGetProgramInfoLog(shader, 1024, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::PROGRAM_LINKING_ERROR of type: " << type << "\n" << infoLog << "\n -- --------------------------------------------------- -- " << std::endl;
}
}
}
};
#endif
顶点着色器文件内容
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;
layout (location = 1) in vec3 aColor;
out vec4 vertexColor;
void main()
{
vertexColor = vec4(aColor, 1.0);
gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);
}
片段着色器文件内容
#version 330 core
out vec4 FragColor;
in vec4 vertexColor;
void main()
{
FragColor = vertexColor;
}
使用着色器类
定义初始化
Shader ourShader("shader.vs", "shader.fs");
使用
ourShader.use();
删除
ourShader.dele();
完整代码
#include <iostream>
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include "ShaderClass.h"
using namespace std;
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
void processInput(GLFWwindow* window);
const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;
int main()
{
/******************************1、 初始化opengl窗口*********************************************/
//glfw 初始化和配置
glfwInit();//初始化GLFW
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);//主版本号
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);//子版本号
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);//指定哪个配置文件配置上下文：GLFW我们使用的是核心模式
#ifdef __APPLE__//如果时mac os xp等系统则要进行配置一下才能生效
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
#endif
//glfw创建窗口
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "LearnOpenGL", NULL, NULL);
if (window == NULL)
{
std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
glfwTerminate();
return -1;
}
glfwMakeContextCurrent(window);//GLFW将我们窗口的上下文设置为当前线程的主上下文
glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
//GLAD加载所有的opengl函数指针
if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
{
std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
return -1;
}
/******************************2、 着色器编译编译链接 *********************************************/
Shader ourShader("shader.vs", "shader.fs");
/******************************3、 顶点属性缓存这些 *********************************************/
//绘制两个相连的三角形
float vertices[] = {
//位置 //顶点
-0.9f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, // left
-0.0f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,// right
-0.45f, 0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,// top
0.9f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f,// right
0.45f, 0.5f, 0.0f ,0.0f, 0.0f, 1.0f // top
};
//索引数组
unsigned int indices[] = { // note that we start from 0!
0, 1, 2, // first Triangle
1, 3, 4 // second Triangle
};
unsigned int VBO, VAO, EBO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);//创建一个顶点数组 与顶点属性相绑定
glGenBuffers(1, &VBO);//创建顶点缓冲对象
glGenBuffers(1, &EBO);
glBindVertexArray(VAO);//绑定顶点数组 配置顶点属性
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);//将GL_ARRAY_BUFFER类型的缓存与VBO绑定
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);//之前定义的顶点数据复制到缓冲的内存
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);//将GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER类型的缓冲与EBO绑定
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);//把索引复制到缓冲里
/*
0;指定我们要配置的顶点位置属性 就是顶点着色器里面location那个
*/
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6*sizeof(float), (void *)0);//步长为6了
glEnableVertexAttribArray(0);//以顶点属性位置值0作为参数，启用顶点属性
/*
1;指定我们要配置的顶点颜色属性 就是顶点着色器里面location那个 glVertexAttribPointer函数更新顶点格式
*/
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(1);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);//VBO 已经与顶点属性数组VAO进行绑定了 那么GL_ARRAY_BUFFER就可以解除绑定
//glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0); //记住:不要在VAO激活时解除绑定EBO，因为绑定的元素缓冲区对象存储在VAO中;保持EBO绑定。
glBindVertexArray(0);//您可以在之后解除绑定VAO，这样其他VAO调用就不会意外地修改这个VAO
//渲染循环
//程序在我们主动关闭它之前不断绘制图像并能够接受用户输入 GLFW退出前一直保持运行
while (!glfwWindowShouldClose(window))//检查一次GLFW是否被要求退出
{
//可接收键盘输入esc从而退出
processInput(window);
glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); //设置状态函数
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//使用状态函数
ourShader.use();
// glUseProgram(shaderProgram);//使用着色器程序
glBindVertexArray(VAO);//绑定顶点数组 就是使用顶点属性
//glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
//配置OpenGL如何绘制图元。第一个参数表示我们打算将其应用到所有的三角形的正面和背面，第二个参数告诉我们用线来绘制
//注意如果进行设置glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL) 那么就会一直是线框模式
//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);//使用当前绑定的索引缓冲对象中的索引进行绘制：
glfwSwapBuffers(window);//交换颜色缓冲（它是一个储存着GLFW窗口每一个像素颜色值的大缓冲），它在这一迭代中被用来绘制，并且将会作为输出显示在屏幕上。
glfwPollEvents();//检查有没有触发什么事件（比如键盘输入、鼠标移动等）、更新窗口状态，并调用对应的回调函数
}
glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
glDeleteBuffers(1, &VBO);
ourShader.dele();
//释放/删除之前的分配的所有资源
glfwTerminate();
return 0;
}
void processInput(GLFWwindow* window)
{
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)//会返回这个按键是否正在被按下
glfwSetWindowShouldClose(window, true);//把WindowShouldClose属性设置为 true的方法关闭GLFW
}
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
//左上角坐标xy和宽高
glViewport(0, 0, width, height);//OpenGL的显示试图
}
2、纹理
2.1、纹理坐标
2.2、纹理环绕方式
2.3、纹理过滤
2.4、多级渐远纹理
2.5、加载与创建纹理
2.5.1、首先要使用stb_image.h 加载图片；
2.5.2、生成纹理；纹理定义设置
定义纹理对象
unsigned int texture;
glGenTextures(1, &texture);//生成纹理对象，同样也可以创建一个数组的纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture); //绑定它，让之后任何的纹理指令都可以配置当前绑定的纹理：
加载图片数据生成纹理
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
为当前绑定的纹理对象设置环绕、过滤方式
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); //使用重复覆盖
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);//缩小放大使用什么过滤方式
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
2.5.3、应用纹理；着色器设置
顶点数组的时候纹理坐标的传入
片段着色器的使用
主代码
#include <iostream>
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include "ShaderClass.h"
#include "stb_image.h"
using namespace std;
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
void processInput(GLFWwindow* window);
const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;
int main()
{
/******************************1、 初始化opengl窗口*********************************************/
//glfw 初始化和配置
glfwInit();//初始化GLFW
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);//主版本号
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);//子版本号
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);//指定哪个配置文件配置上下文：GLFW我们使用的是核心模式
#ifdef __APPLE__//如果时mac os xp等系统则要进行配置一下才能生效
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
#endif
//glfw创建窗口
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "LearnOpenGL", NULL, NULL);
if (window == NULL)
{
std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
glfwTerminate();
return -1;
}
glfwMakeContextCurrent(window);//GLFW将我们窗口的上下文设置为当前线程的主上下文
glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
//GLAD加载所有的opengl函数指针
if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
{
std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
return -1;
}
/******************************2、 着色器编译编译链接 *********************************************/
Shader ourShader("shader.vs", "shader.fs");
/******************************3、 顶点属性缓存这些 *********************************************/
//绘制两个相连的三角形
float vertices[] = {
// ---- 位置 ---- ---- 颜色 ---- - 纹理坐标 -
0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, // 右上
0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // 右下
-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, // 左下
-0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f // 左上
};
//索引数组
unsigned int indices[] = {
0, 1, 3, // first triangle
1, 2, 3 // second triangle
};
unsigned int VBO, VAO, EBO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);//创建一个顶点数组 与顶点属性相绑定
glGenBuffers(1, &VBO);//创建顶点缓冲对象
glGenBuffers(1, &EBO);
glBindVertexArray(VAO);//绑定顶点数组 配置顶点属性
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);//将GL_ARRAY_BUFFER类型的缓存与VBO绑定
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);//之前定义的顶点数据复制到缓冲的内存
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);//将GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER类型的缓冲与EBO绑定
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);//把索引复制到缓冲里
/*
0;指定我们要配置的顶点位置属性 就是顶点着色器里面location那个
*/
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 *sizeof(float), (void *)0);//步长为8了
glEnableVertexAttribArray(0);//以顶点属性位置值0作为参数，启用顶点属性
/*
1;指定我们要配置的顶点颜色属性 就是顶点着色器里面location那个 glVertexAttribPointer函数更新顶点格式
*/
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(1);
/*
2;指定我们要配置的顶点纹理属性 就是顶点着色器里面location那个 glVertexAttribPointer函数更新顶点格式
*/
glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void*)(6 * sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(2);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);//VBO 已经与顶点属性数组VAO进行绑定了 那么GL_ARRAY_BUFFER就可以解除绑定
//glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0); //记住:不要在VAO激活时解除绑定EBO，因为绑定的元素缓冲区对象存储在VAO中;保持EBO绑定。
glBindVertexArray(0);//您可以在之后解除绑定VAO，这样其他VAO调用就不会意外地修改这个VAO
// 加载创建纹理
unsigned int texture;
glGenTextures(1, &texture);//生成纹理对象，同样也可以创建一个数组的纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture); //绑定它，让之后任何的纹理指令都可以配置当前绑定的纹理：
//为当前绑定的纹理对象设置环绕、过滤方式
/*
第一个参数指定了纹理目标；我们使用的是2D纹理，因此纹理目标是GL_TEXTURE_2D。
第二个参数需要我们指定设置的选项与应用的纹理轴。我们打算配置的是WRAP选项，并且指定S和T轴。
最后一个参数需要我们传递一个环绕方式(Wrapping)，
在这个例子中OpenGL会给当前激活的纹理设定纹理环绕方式为GL_REPEAT。
*/
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); //重复纹理的填充方式
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
// 多级渐远纹理的设置
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);//缩小时采用在两个邻近的多级渐远纹理之间使用线性插值，并使用线性插值进行采样
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);//线性
// 加载图像
int width, height, nrChannels;
unsigned char* data = stbi_load("container.jpg", &width, &height, &nrChannels, 0);
if (data)
{
/*
当调用glTexImage2D时，当前绑定的纹理对象就会被附加上纹理图像
第一个参数指定了纹理目标(Target)。设置为GL_TEXTURE_2D意味着会生成与当前绑定的纹理对象在同一个目标上的纹理（任何绑定到GL_TEXTURE_1D和GL_TEXTURE_3D的纹理不会受到影响）。
第二个参数为纹理指定多级渐远纹理的级别，如果你希望单独手动设置每个多级渐远纹理的级别的话。这里我们填0，也就是基本级别。
第三个参数告诉OpenGL我们希望把纹理储存为何种格式。我们的图像只有RGB值，因此我们也把纹理储存为RGB值。
第四个和第五个参数设置最终的纹理的宽度和高度。我们之前加载图像的时候储存了它们，所以我们使用对应的变量。
下个参数应该总是被设为0（历史遗留的问题）。
第七第八个参数定义了源图的格式和数据类型。我们使用RGB值加载这个图像，并把它们储存为char(byte)数组，我们将会传入对应值。
最后一个参数是真正的图像数据
*/
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);//为当前绑定的纹理自动生成所有需要的多级渐远纹理
}
else
{
std::cout << "Failed to load texture" << std::endl;
}
stbi_image_free(data);//释放图像的内存
//渲染循环
//程序在我们主动关闭它之前不断绘制图像并能够接受用户输入 GLFW退出前一直保持运行
while (!glfwWindowShouldClose(window))//检查一次GLFW是否被要求退出
{
//可接收键盘输入esc从而退出
processInput(window);
glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); //设置状态函数
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//使用状态函数
ourShader.use();
// glUseProgram(shaderProgram);//使用着色器程序
glBindVertexArray(VAO);//绑定顶点数组 就是使用顶点属性
//glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
//配置OpenGL如何绘制图元。第一个参数表示我们打算将其应用到所有的三角形的正面和背面，第二个参数告诉我们用线来绘制
//注意如果进行设置glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL) 那么就会一直是线框模式
//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
//在调用glDrawElements之前绑定纹理了，它会自动把纹理赋值给片段着色器的采样器：
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);//使用当前绑定的索引缓冲对象中的索引进行绘制：
glfwSwapBuffers(window);//交换颜色缓冲（它是一个储存着GLFW窗口每一个像素颜色值的大缓冲），它在这一迭代中被用来绘制，并且将会作为输出显示在屏幕上。
glfwPollEvents();//检查有没有触发什么事件（比如键盘输入、鼠标移动等）、更新窗口状态，并调用对应的回调函数
}
glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
glDeleteBuffers(1, &VBO);
ourShader.dele();
//释放/删除之前的分配的所有资源
glfwTerminate();
return 0;
}
void processInput(GLFWwindow* window)
{
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)//会返回这个按键是否正在被按下
glfwSetWindowShouldClose(window, true);//把WindowShouldClose属性设置为 true的方法关闭GLFW
}
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
//左上角坐标xy和宽高
glViewport(0, 0, width, height);//OpenGL的显示试图
}
顶点着色器
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;
layout (location = 1) in vec3 aColor;
layout (location = 2) in vec2 aTexCoord;
out vec3 ourColor;
out vec2 TexCoord;
void main()
{
gl_Position = vec4(aPos, 1.0);
ourColor = aColor;
TexCoord = aTexCoord;
}
片段着色器
#version 330 core
out vec4 FragColor;
in vec3 ourColor;
in vec2 TexCoord;
//在调用glDrawElements之前绑定纹理了，它会自动把纹理赋值给片段着色器的采样器：
uniform sampler2D ourTexture;
void main()
{
//ourTexture 采样器
//TexCoord 由顶点坐标那边传来的纹理坐标
//最后输出还可以把颜色也叠加上去
FragColor = texture(ourTexture, TexCoord) * vec4(ourColor, 1.0);;
}
2.6、纹理单元 实现多幅纹理图片叠加
纹理单元的主要目的是让我们在着色器中可以使用多于一个的纹理。通过把纹理单元赋值给采样器，我们可以一次绑定多个纹理，只要我们首先激活对应的纹理单元。
OpenGL至少保证有16个纹理单元供你使用，也就是说你可以激活从GL_TEXTURE0到GL_TEXTRUE15。它们都是按顺序定义的，所以我们也可以通过GL_TEXTURE0 + 8的方式获得GL_TEXTURE8，这在当我们需要循环一些纹理单元的时候会很有用。
2.6.1、首先我们要编写片段着色器
#version 330 core
out vec4 FragColor;
in vec3 ourColor;
in vec2 TexCoord;
//sampler2D就是表示纹理单元类型的 是uniform卡类型
uniform sampler2D texture1;
uniform sampler2D texture2;
void main()
{
/*
最终输出颜色现在是两个纹理的结合。
GLSL内建的mix函数需要接受两个值作为参数，并对它们根据第三个参数进行线性插值。
如果第三个值是0.0，它会返回第一个输入；如果是1.0，会返回第二个输入值。
0.2会返回80%的第一个输入颜色和20%的第二个输入颜色，即返回两个纹理的混合色。
*/
FragColor = mix(texture(texture1, TexCoord), texture(texture2, TexCoord), 0.2);
}
2.6.2、同样将纹理2获取设置
完全与纹理1设置一样
//纹理2
glGenTextures(1, &texture2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture2);
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_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
data = stbi_load("awesomeface.png", &width, &height, &nrChannels, 0);
if (data)
{
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
}
else
{
std::cout << "Failed to load texture" << std::endl;
}
stbi_image_free(data);
2.6.3、纹理绑定着色器
/*
使用glUniform1i设置每个采样器的方式告诉OpenGL每个着色器采样器属于哪个纹理单元。
我们只需要设置一次即可，所以这个会放在渲染循环的前面
设置uniforms变量的时候需激活着色器
*/
ourShader.use();
glUniform1i(glGetUniformLocation(ourShader.ID, "texture1"), 0);//绑定这个着色器的第0个纹理
ourShader.setInt("texture2", 1);//绑定这个着色器的第0个纹理
2.6.4、在渲染中激活绑定
//激活纹理进行绑定
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture2);
2.6.5、实践
主代码
#include <iostream>
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include "ShaderClass.h"
#include "stb_image.h"
using namespace std;
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
void processInput(GLFWwindow* window);
const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;
int main()
{
/******************************1、 初始化opengl窗口*********************************************/
//glfw 初始化和配置
glfwInit();//初始化GLFW
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);//主版本号
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);//子版本号
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);//指定哪个配置文件配置上下文：GLFW我们使用的是核心模式
#ifdef __APPLE__//如果时mac os xp等系统则要进行配置一下才能生效
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
#endif
//glfw创建窗口
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "LearnOpenGL", NULL, NULL);
if (window == NULL)
{
std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
glfwTerminate();
return -1;
}
glfwMakeContextCurrent(window);//GLFW将我们窗口的上下文设置为当前线程的主上下文
glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);
//GLAD加载所有的opengl函数指针
if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
{
std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
return -1;
}
/******************************2、 着色器编译编译链接 *********************************************/
Shader ourShader("shader.vs", "shader.fs");
/******************************3、 顶点属性缓存这些 *********************************************/
//绘制两个相连的三角形
float vertices[] = {
// ---- 位置 ---- ---- 颜色 ---- - 纹理坐标 -
0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, // 右上
0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // 右下
-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, // 左下
-0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f // 左上
};
//索引数组
unsigned int indices[] = {
0, 1, 3, // first triangle
1, 2, 3 // second triangle
};
unsigned int VBO, VAO, EBO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);//创建一个顶点数组 与顶点属性相绑定
glGenBuffers(1, &VBO);//创建顶点缓冲对象
glGenBuffers(1, &EBO);
glBindVertexArray(VAO);//绑定顶点数组 配置顶点属性
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);//将GL_ARRAY_BUFFER类型的缓存与VBO绑定
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);//之前定义的顶点数据复制到缓冲的内存
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);//将GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER类型的缓冲与EBO绑定
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);//把索引复制到缓冲里
/*
0;指定我们要配置的顶点位置属性 就是顶点着色器里面location那个
*/
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 *sizeof(float), (void *)0);//步长为8了
glEnableVertexAttribArray(0);//以顶点属性位置值0作为参数，启用顶点属性
/*
1;指定我们要配置的顶点颜色属性 就是顶点着色器里面location那个 glVertexAttribPointer函数更新顶点格式
*/
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(1);
/*
2;指定我们要配置的顶点纹理属性 就是顶点着色器里面location那个 glVertexAttribPointer函数更新顶点格式
*/
glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void*)(6 * sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(2);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);//VBO 已经与顶点属性数组VAO进行绑定了 那么GL_ARRAY_BUFFER就可以解除绑定
//glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0); //记住:不要在VAO激活时解除绑定EBO，因为绑定的元素缓冲区对象存储在VAO中;保持EBO绑定。
glBindVertexArray(0);//您可以在之后解除绑定VAO，这样其他VAO调用就不会意外地修改这个VAO
// 加载创建纹理
unsigned int texture, texture2;
glGenTextures(1, &texture);//生成纹理对象，同样也可以创建一个数组的纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture); //绑定它，让之后任何的纹理指令都可以配置当前绑定的纹理：
//为当前绑定的纹理对象设置环绕、过滤方式
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); //重复纹理的填充方式
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
// 多级渐远纹理的设置
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);//缩小时采用在两个邻近的多级渐远纹理之间使用线性插值，并使用线性插值进行采样
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);//线性
// 加载图像
int width, height, nrChannels;
stbi_set_flip_vertically_on_load(true);//在加载图像前反转一下；是因为OpenGL要求y轴0.0坐标是在图片的底部的，但是图片的y轴0.0坐标通常在顶部。
unsigned char* data = stbi_load("container.jpg", &width, &height, &nrChannels, 0);
if (data)
{
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);//为当前绑定的纹理自动生成所有需要的多级渐远纹理
}
else
{
std::cout << "Failed to load texture" << std::endl;
}
stbi_image_free(data);//释放图像的内存
//纹理2
glGenTextures(1, &texture2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture2);
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_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
stbi_set_flip_vertically_on_load(true);
data = stbi_load("awesomeface.png", &width, &height, &nrChannels, 0);
if (data)
{
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
}
else
{
std::cout << "Failed to load texture" << std::endl;
}
stbi_image_free(data);
/*
使用glUniform1i设置每个采样器的方式告诉OpenGL每个着色器采样器属于哪个纹理单元。
我们只需要设置一次即可，所以这个会放在渲染循环的前面
设置uniforms变量的时候需激活着色器
*/
ourShader.use();
glUniform1i(glGetUniformLocation(ourShader.ID, "texture1"), 0);//绑定这个着色器的第0个纹理
ourShader.setInt("texture2", 1);//绑定这个着色器的第0个纹理
//渲染循环
//程序在我们主动关闭它之前不断绘制图像并能够接受用户输入 GLFW退出前一直保持运行
while (!glfwWindowShouldClose(window))//检查一次GLFW是否被要求退出
{
//可接收键盘输入esc从而退出
processInput(window);
glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); //设置状态函数
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);//使用状态函数
//激活纹理进行绑定
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture2);
ourShader.use();
// glUseProgram(shaderProgram);//使用着色器程序
glBindVertexArray(VAO);//绑定顶点数组 就是使用顶点属性
//glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
//配置OpenGL如何绘制图元。第一个参数表示我们打算将其应用到所有的三角形的正面和背面，第二个参数告诉我们用线来绘制
//注意如果进行设置glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL) 那么就会一直是线框模式
//glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
//在调用glDrawElements之前绑定纹理了，它会自动把纹理赋值给片段着色器的采样器：
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);//使用当前绑定的索引缓冲对象中的索引进行绘制：
glfwSwapBuffers(window);//交换颜色缓冲（它是一个储存着GLFW窗口每一个像素颜色值的大缓冲），它在这一迭代中被用来绘制，并且将会作为输出显示在屏幕上。
glfwPollEvents();//检查有没有触发什么事件（比如键盘输入、鼠标移动等）、更新窗口状态，并调用对应的回调函数
}
glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
glDeleteBuffers(1, &VBO);
ourShader.dele();
//释放/删除之前的分配的所有资源
glfwTerminate();
return 0;
}
void processInput(GLFWwindow* window)
{
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)//会返回这个按键是否正在被按下
glfwSetWindowShouldClose(window, true);//把WindowShouldClose属性设置为 true的方法关闭GLFW
}
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
//左上角坐标xy和宽高
glViewport(0, 0, width, height);//OpenGL的显示试图
}
顶点着色器
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;
layout (location = 1) in vec3 aColor;
layout (location = 2) in vec2 aTexCoord;
out vec3 ourColor;
out vec2 TexCoord;
void main()
{
gl_Position = vec4(aPos, 1.0);
ourColor = aColor;
TexCoord = aTexCoord;
}
片段着色器
#version 330 core
out vec4 FragColor;
in vec3 ourColor;
in vec2 TexCoord;
//sampler2D就是表示纹理单元类型的 是uniform卡类型
uniform sampler2D texture1;
uniform sampler2D texture2;
void main()
{
FragColor = mix(texture(texture1, TexCoord), texture(texture2, TexCoord), 0.2) * vec4(ourColor, 1.0);
}
3、实践
3.1、修改片段着色器，仅让笑脸图案朝另一个方向看
3.2、生成四个笑脸
尝试用不同的纹理环绕方式，设定一个从0.0f到2.0f范围内的（而不是原来的0.0f到1.0f）纹理坐标。试试看能不能在箱子的角落放置4个笑脸
边缘填充方式
边缘填充方式
3.3、动态调节两幅纹理的混合度
在片段着色器使用
#version 330 core
out vec4 FragColor;
in vec3 ourColor;
in vec2 TexCoord;
//sampler2D就是表示纹理单元类型的 是uniform卡类型
uniform sampler2D texture1;
uniform sampler2D texture2;
uniform float mixValue;
void main()
{
FragColor = mix(texture(texture1, TexCoord), texture(texture2, TexCoord), mixValue);
}
渲染的时候设置
//激活纹理进行绑定
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture2);
ourShader.setFloat("mixValue", mixValue);
ourShader.use();