【OpenGL】八、初始化 OpenGL 渲染环境 ( 导入 OpenGL 头文件 | 链接 OpenGL 库 | 将窗口设置为 OpenGL 窗口 | 设置像素格式描述符 | 渲染绘制 ) ★

韩曙亮

发布于 2023-03-28 20:55:02

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上一篇博客【OpenGL】七、桌面窗口搭建 ( 导入头文件 | 桌面程序入口函数 | 注册窗口 | 创建窗口 | 显示窗口 ) 完成了桌面初始化的操作 , 注册桌面窗口 , 创建桌面窗口 , 显示桌面窗口 ;

本篇博客开始进行 OpenGL 渲染环境初始化 ;

一、导入 OpenGL 的两个头文件

导入 OpenGL 的两个头文件 : GL.h 和 GLU.h , 需要注意的是 , 注意导入头文件的顺序 , 导入这两个头文件之前 , 必须先导入 windows.h 头文件之后再导入 opengl 头文件 , 否则报错 ;

// 导入 OpenGL 的个头文件  
// 注意 : 必须先导入 windows.h 头文件之后再导入 opengl 头文件
#include <gl/GL.h>
#include <gl/GLU.h>

二、链接 OpenGL 库

链接 OpenGL 库 :

使用 #pragma comment 预处理指令 , 链接 OpenGL 库 ,

下面代码中使用 #pragma comment(lib, “opengl32.lib”) 预处理指令 , 链接了 opengl32.lib 函数库 , 相当于调用了该库 , 在后续代码中可以使用该 opengl32.lib 函数库中定义的函数 , 这里就可以调用 OpenGL 相关函数了 ;

// 链接 OpenGL 库
#pragma comment(lib, "opengl32.lib")
#pragma comment(lib, "glu32.lib")

三、将 Windows 桌面窗口改成 OpenGL 窗口

将 Windows 桌面窗口改成 OpenGL 窗口 :

Windows 创建窗口流程是先注册窗口 , 然后创建窗口 , 最后显示窗口 ;

将 Windows 桌面窗口改成 OpenGL 窗口操作是在创建窗口完成后进行的 ;

下面开始逐个步骤讲解 , 如何初始化 OpenGL 窗口 ;

四、获取窗口设备

窗口设备在初始化 OpenGL 上下文 , 和进行 OpenGL 绘制时都需要用到 , 这里设置到全局变量中 ;

// 窗口设备
// 提取到全局变量中 
HDC dc = NULL;

调用 CreateWindowW 方法创建窗口后 , 返回 HWND 结构体对象 , 将其传入 GetDC 方法 , 即可获取窗口设备 ;

   hInst = hInstance; // 将实例句柄存储在全局变量中

   // 创建窗口的核心逻辑
   HWND hWnd = CreateWindowW(
       szWindowClass,       // 窗口主类
       szTitle,             // 窗口标题名称
       WS_OVERLAPPEDWINDOW, // 窗口风格
       100 ,                // x 坐标
       100 ,                // y 坐标
       800,                 // 宽度
       600,                 // 高度
       nullptr,             // 父窗口 
       nullptr,             // 菜单
       hInstance,           // 程序实体
       nullptr);

   // 如果创建失败 , 直接退出
   if (!hWnd)
   {
      return FALSE;
   }


   // 创建 OpenGL 的渲染上下文

   // 获取窗口设备 ★
   dc = GetDC(hWnd);

五、设置像素格式描述符

像素格式描述符是 PIXELFORMATDESCRIPTOR 类型的结构体 , 其字段中可以设置

颜色缓冲区位数 cColorBits
深度缓冲区位数 cDepthBits
颜色格式 iPixelType
绘制标志位 dwFlags

绘制标志位中可以设置多个标志位 , 如下代码中的标志位含义 :

PFD_DRAW_TO_WINDOW : 绘制到桌面窗口
PFD_SUPPORT_OPENGL : 支持 OpenGL
PFD_DOUBLEBUFFER : 使用双缓冲区 , 双缓冲区可以让画面更流畅 ;

pfd.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_DOUBLEBUFFER;

部分代码示例 :

   // 颜色描述符, 像素格式描述符 , 选取 OpenGL 渲染的像素格式
   PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd;

   // 将 PIXELFORMATDESCRIPTOR 结构体清空
   memset(&pfd, 0, sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR));

   // 填充结构体

   // 设置版本号
   pfd.nVersion = 1;
   // 结构体大小
   pfd.nSize = sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR);
   // 颜色缓冲区 32 位
   pfd.cColorBits = 32;
   // 深度缓冲区 24 位
   pfd.cDepthBits = 24;
   pfd.cStencilBits = 8;
   // 颜色格式
   pfd.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA;
   pfd.iLayerType = PFD_MAIN_PLANE;

   // 分别设置 绘制到桌面窗口 , OpenGL 支持 , 双缓冲 标志位 
   // 双缓冲区可以让画面更流畅 
   pfd.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_DOUBLEBUFFER;

   // 选择像素格式 , 如果返回 -1 , 说明选择像素格式失败 , 一般情况下该选择是成功的 
   int pixelFormat = ChoosePixelFormat(dc, &pfd);

   // 设置像素格式
   SetPixelFormat(dc, pixelFormat, &pfd);

六、设置像素格式

先选择像素格式 , 该操作需要调用 ChoosePixelFormat 方法 , 让系统选择像素格式 , 如果返回 -1 , 说明选择像素格式失败 , 一般情况下该选择是成功的 ;

选择完像素格式之后 , 需要调用 SetPixelFormat 方法设置像素格式 ;

   // 选择像素格式 , 如果返回 -1 , 说明选择像素格式失败 , 一般情况下该选择是成功的 
   int pixelFormat = ChoosePixelFormat(dc, &pfd);

   // 设置像素格式
   SetPixelFormat(dc, pixelFormat, &pfd);

七、创建并设置 OpenGL 上下文对象

根据窗口设备创建 OpenGL 上下文对象 , 注意该操作必须在设置完像素格式后进行操作 , 然后设置该 OpenGL 上下文对象 ;

其中 dc 是窗口设备 , HDC dc = GetDC(hWnd);

   // 创建 OpenGL 上下文对象 , 注意该操作必须在设置完像素格式后进行操作
   HGLRC rc = wglCreateContext(dc);

   // 设置 OpenGL 上下文对象 , 将 rc 和 dc 作为当前的渲染设备
   wglMakeCurrent(dc, rc);

八、设置清除缓冲区背景颜色

调用 glClearColor 方法 , 设置清除缓冲区背景颜色 , 传入的四个参数红色 , 绿色 , 蓝色 , 透明度值 , 取值范围 0 ~ 1 ;

设置了该清除缓冲区背景颜色后 , 调用 glClear 方法 , 即可擦除当前的颜色缓冲区 , 显示当前的颜色 ;

   // 设置清除缓冲区背景颜色
   // glClearColor (GLclampf red, GLclampf green, GLclampf blue, GLclampf alpha)
   // 对应的参数是 红色 , 绿色 , 蓝色 , 透明度
   // 这里设置的是红色
   glClearColor(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);

九、OpenGL 上下文初始化操作代码示例

   // 创建 OpenGL 的渲染上下文

   // 获取窗口设备 
   dc = GetDC(hWnd);

   // 颜色描述符, 像素格式描述符 , 选取 OpenGL 渲染的像素格式
   PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd;

   // 将 PIXELFORMATDESCRIPTOR 结构体清空
   memset(&pfd, 0, sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR));

   // 填充结构体

   // 设置版本号
   pfd.nVersion = 1;
   // 结构体大小
   pfd.nSize = sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR);
   // 颜色缓冲区 32 位
   pfd.cColorBits = 32;
   // 深度缓冲区 24 位
   pfd.cDepthBits = 24;
   pfd.cStencilBits = 8;
   // 颜色格式
   pfd.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA;
   pfd.iLayerType = PFD_MAIN_PLANE;

   // 分别设置 绘制到桌面窗口 , OpenGL 支持 , 双缓冲 标志位 
   // 双缓冲区可以让画面更流畅 
   pfd.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_DOUBLEBUFFER;

   // 选择像素格式 , 如果返回 -1 , 说明选择像素格式失败 , 一般情况下该选择是成功的 
   int pixelFormat = ChoosePixelFormat(dc, &pfd);

   // 设置像素格式
   SetPixelFormat(dc, pixelFormat, &pfd);

   // 创建 OpenGL 上下文对象 , 注意该操作必须在设置完像素格式后进行操作
   HGLRC rc = wglCreateContext(dc);

   // 设置 OpenGL 上下文对象 , 将 rc 和 dc 作为当前的渲染设备
   wglMakeCurrent(dc, rc); 

   // 设置清除缓冲区背景颜色
   // glClearColor (GLclampf red, GLclampf green, GLclampf blue, GLclampf alpha)
   // 对应的参数是 红色 , 绿色 , 蓝色 , 透明度
   // 这里设置的是红色
   glClearColor(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);

十、渲染场景

在显示窗口后的消息循环中 , 执行渲染相关操作 , 该操作调用频繁 , 基本每秒调用几十次 ;

调用 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT) , 擦除颜色缓冲区 ,

调用 SwapBuffers 绘制 OpenGL 图像 ;

    // 主消息循环:
    while (GetMessage(&msg, nullptr, 0, 0))
    {
        if (!TranslateAccelerator(msg.hwnd, hAccelTable, &msg))
        {
            TranslateMessage(&msg);
            DispatchMessage(&msg);
        }

		// 渲染场景

		// 清除缓冲区 , 
		// 使用之前设置的 glClearColor(1.0, 0.0, 0.0, 1.0) 擦除颜色缓冲区
		// 红色背景
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

		// 将后缓冲区绘制到前台
		SwapBuffers(dc);

    }

展示效果 :