新建一个窗口

简介

欢迎来到第一课！

在学习 OpenGL 之前，我们将先学习如何生成，运行，和玩转（最重要的一点）课程中的代码。

预备知识

不需要特别的预备知识。如果你有 C、Java、Lisp、Javascript 等编程语言的经验，那么理解课程代码会更快；但这不是必需的；如果没有，那么也仅仅是同时学两样东西（编程语言+OpenGL）会稍微复杂点而已。

课程全部用“傻瓜式 C++”编写：我费了很大劲尽量让代码简单些。代码里没有模板（template）、类或指针。就是说，即使只懂 Java，也能理解所有内容。

忘记一切

如前面所说，我们不需要预备知识；但请暂时把『老式 OpenGL』先忘了吧（例如 glBegin()这类东西）。在这里，你将学习新式 OpenGL（OpenGL 3 和 4），而多数网上教程还在讲『老式 OpenGL』（OpenGL 1 和 2）。所以，在你的脑袋乱成一锅粥之前，把它们都搁在一边吧。

生成课程中的代码

所有课程代码都能在 Windows、Linux、和 Mac 上生成，而且过程大体相同：

更新驱动
下载 C++编译器。
安装 CMake
下载全部课程代码
用 CMake 创建工程
编译工程
试试这些例子！

各平台的详细代码生成过程将会在后面一一给出，不过具体每个平台可能会有差异。如果你不确定，可以去看看 Windows 平台的生成说明，然后按照需改动一下来适应你自己的平台。

在 Windows 平台上生成代码

更新驱动应该很轻松。直接去 NVIDIA 或者 AMD 的官网下载。若不清楚 GPU 的型号:控制面板->系统和安全->系统->设备管理器->显示适配器。如果是 Intel 集成显卡，一般由电脑厂商（Dell、HP 等）提供驱动。
建议用 Visual Studio Express 来编译。这里可以免费下载。若喜欢用 MinGW，推荐Qt Creator。安装哪个都行。下列步骤是用 Visual Studio 讲解的，其他 IDE 也差不多。
从这里下载安装 CMake 。
下载课程源码，解压到例如 C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials .
启动 CMake。让第一栏路径指向刚才解压缩的文件夹；若不确定，就选包含 CMakeLists.txt 的文件夹。第二栏，填 CMake 输出路径（译者注：这里 CMake 输出一个可以在 Visual Studio 中打开和编译的工程）。例如 C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials-build-Visual2010-32bits，或者 C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials/build/Visual2010-32bits。注意，此处可随便填，不一定要和源码在同一文件夹。
点击 Configure。由于是首次 configure 工程，CMake 会让你选择编译器。根据步骤 1 选择。如果你的 Windows 是 64 位的，选 64 位。不清楚就选 32 位。\
再点 Configure 直至红色行全部消失。点 Generate。Visual Studio 工程创建完毕。Visual Studio 工程创建完毕。不再需要 CMake 了，可以卸载掉。
打开 C:/Users/XYZ/Projects/OpenGL/Tutorials-build-Visual2010-32bits 会看到 Tutorials.sln 文件（译者注：这就是 CMake 生成的 VS 项目文件），用 Visual Studio 打开它。
在 Build 菜单中，点 Build All。每个课程代码和依赖项都会被编译。生成的可执行文件会出现在 C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials。但愿不会报错。
打开 C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials/playground，运行 playground.exe，会弹出一个黑色窗口。
也可以在 Visual Studio 中运行任意一课的代码，但得先设置工作目录：右键点击 Playground，选择 Debugging、Working Directory、Browse，设置路径为 C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials/playground。验证一下。再次右键点击 Playground，“Choose as startup project”。按 F5 就可以调试了。

在 Linux 上生成

Linux 版本众多，这里不可能列出所有的平台。按需变通一下吧，也不妨看一下发行版文档。

安装最新驱动。强烈推荐闭源的二进制驱动；它们不开源，但好用。如果发行版不提供自动安装，试试Ubuntu 指南.
安装全部需要的编译器、工具和库。完整清单如下：cmake make g++ libx11-dev libgl1-mesa-dev libglu1-mesa-dev libxrandr-dev libxext-dev 。用 sudo apt-get install * 或者 su && yum install **。
下载课程源码并解压到如 ~/Projects/OpenGLTutorials/

接着输入如下命令 :

cd ~/Projects/OpenGLTutorials/
mkdir build
cd build
cmake ..

build/目录会创建一个 makefile 文件。
键入“make all”。每个课程代码和依赖项都会被编译。生成的可执行文件在 ~/Projects/OpenGLTutorials/。但愿不会报错。
打开~/Projects/OpenGLTutorials/playground，运行./playground 会弹出一个黑色窗口。

提示：推荐使用Qt Creator作为 IDE。值得一提的是，Qt Creator 内置支持 CMake，调试起来也顺手。如下是 QtCreator 使用说明：

1.在 QtCreator 中打开 Tools->Options->Compile-&Execute->CMake

2.设置 CMake 路径。很可能像这样/usr/bin/cmake

3.File->Open Project；选择 tutorials/CMakeLists.txt

4.选择生成目录，最好选择 tutorials 文件夹外面

5.还可以在参数栏中设置-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug。验证一下。

6.点击下面的锤子图标。现在教程可以从 tutorials/文件夹启动了。

7.要想在 QtCreator 中运行教程源码，点击 Projects->Execution parameters->Working Directory，选择着色器、纹理和模型所在目录。以第二课为例：~/opengl-tutorial/tutorial02_red_triangle/

在 Mac 上生成

Mac OS 不支持 OpenGL 3.3。最近，搭载 MacOS 10.7 Lion 和兼容型 GPU 的 Mac 电脑可以跑 OpenGL 3.2 了，但 3.3 还不行；所以我们用 2.1 移植版的课程代码。除此外，其他步骤和 Windows 类似（也支持 Makefiles，此处不赘述）：

1.从 Mac App Store 安装 XCode

2.下载CMake，安装.dmg。无需安装命令行工具。

3.下载课程源码（2.1 版！！）解压到如~/Projects/OpenGLTutorials/ .

4.启动 CMake （Applications->CMake）。让第一栏路径指向刚才解压缩的文件夹，不确定就选包含 CMakeLists.txt 的文件夹。第二栏，填 CMake 输出路径。例如 ~/Projects/OpenGLTutorials_bin_XCode/。注意，这里可以随便填，不一定要和源码在同一文件夹。

5.点击 Configure。由于是首次 configure 工程，CMake 会让你选择编译器。选择 Xcode。

6.再点 Configure 直至红色行全部消失。点 Generate。Xcode 项目创建完毕。不再需要 CMake 了，可以卸载掉。

7.打开~/Projects/OpenGLTutorials_bin_XCode/会看到 Tutorials.xcodeproj 文件：打开它。

8.选择一个教程，在 Xcode 的 Scheme 面板上运行，点击 Run 按钮编译和运行：

Xcode-projectselection

在第二课及后续课程中，Run 按钮就失效了。下一版本会解决这个 bug。目前，请用 Cmd-B 键运行（双击源码文件夹/tutorialX/tutorialX，或者通过终端）。

##关于 Code::Blocks 的说明由于 C::B 和 CMake 中各有一个 bug，你得在 Project->Build->Options->Make commands 中手动设置编译命令，如下图所示：

CodeBlocksFix

同时你还得手动设置工作目录：Project->Properties->Build targets->tutorial N->execution working dir（即 src_dir/tutorial_N/）。

##运行课程例子一定要在正确的目录下运行课程例子：你可以双击可执行文件；如果爱用命令行，请用 cd 命令切换到正确的目录。

若想从 IDE 中运行程序，别忘了看看上面的说明——先正确设置工作目录。

##如何学习本课程每课都附有源码和数据，可在 tutorialXX/找到。不过，建议您不改动这些工程，将它们作为参考；推荐在 playground/playground.cpp 中做试验，怎么折腾都行。要是弄乱了，就去粘一段课程代码，一切就会恢复正常。

我们会在整个教程中提供代码片段。不妨在看教程时，直接把它们复制到 playground 里跑跑看。动手实验才是王道。单纯看别人写好的代码学不了多少。即使仅仅粘贴一下代码，也会碰到不少问题。

##新建一个窗口终于！写 OpenGL 代码的时刻来了！

呃，其实还早着呢。有的教程都会教你以“底层”的方式做事，好让你清楚每一步的原理。但这往往很无聊也无用。所以，我们用一个外部的库——GLFW 来帮我们处理窗口、键盘消息等细节。你也可以使用 Windows 的 Win32 API、Linux 的 X11 API，或 Mac 的 Cocoa API；或者用别的库，比如 SFML、FreeGLUT、SDL 等，请参见链接页。

我们开始吧。从处理依赖库开始：我们要用一些基本库，在控制台显示消息：

// Include standard headers
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

然后是 GLEW 库。这东西的原理，我们以后再说。

// Include GLEW. Always include it before gl.h and glfw.h, since it's a bit magic.
#include <GL/glew.h>

我们使用 GLFW 库处理窗口和键盘消息，把它也包含进来：

// Include GLFW
#include <GL/glfw.h>

下面的 GLM 是个很有用的三维数学库，我们暂时没用到，但很快就会用上。GLM 库很好用，但没有什么神奇的，你自己也可以写一个。添加“using namespace”是为了不用写 “glm::vec3”，直接写“vec3”。

// Include GLM
#include <glm/glm.hpp>
using namespace glm;

如果把这些#include 都粘贴到 playground.cpp，编译器会报错，说缺少 main 函数。所以我们创建一个：

int main(){

首先初始化 GLFW ：

// Initialise GLFW
if( !glfwInit() )
{
    fprintf( stderr, "Failed to initialize GLFW\n" );
    return -1;
}

可以创建我们的第一个 OpenGL 窗口啦！

glfwOpenWindowHint(GLFW_FSAA_SAMPLES, 4); // 4x antialiasing
glfwOpenWindowHint(GLFW_OPENGL_VERSION_MAJOR, 3); // We want OpenGL 3.3
glfwOpenWindowHint(GLFW_OPENGL_VERSION_MINOR, 3);
glfwOpenWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE); //We don't want the old OpenGL

// Open a window and create its OpenGL context
if( !glfwOpenWindow( 1024, 768, 0,0,0,0, 32,0, GLFW_WINDOW ) )
{
    fprintf( stderr, "Failed to open GLFW window\n" );
    glfwTerminate();
    return -1;
}

// Initialize GLEW
glewExperimental=true; // Needed in core profile
if (glewInit() != GLEW_OK) {
    fprintf(stderr, "Failed to initialize GLEW\n");
    return -1;
}

glfwSetWindowTitle( "Tutorial 01" );

编译并运行。一个窗口弹出后立即关闭了。可不是嘛！还没设置等待用户 Esc 按键再关闭呢：

// Ensure we can capture the escape key being pressed below
glfwEnable( GLFW_STICKY_KEYS );

do{
    // Draw nothing, see you in tutorial 2 !

    // Swap buffers
    glfwSwapBuffers();

} // Check if the ESC key was pressed or the window was closed
while( glfwGetKey( GLFW_KEY_ESC ) != GLFW_PRESS &&
glfwGetWindowParam( GLFW_OPENED ) );

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最后修改 November 1, 2024: update contents (7ebdd57)