《Learn OpenGL》 Ch 00 创建 Window

本部分的实现代码，见 00_CreateWindow

在使用 OpenGL 前，首先需要创建 OpenGL 的上下文和用于绘制的窗口等，这些内容是与操作系统相关的。OpenGL 希望成为一个跨平台的工具，因此 OpenGL 本身并不复杂这些内容的处理，需要用户自己来进行相关的环境配置。

好在一些现有的库已经帮助完成了工作，在学习 OpenGL 前首先需要进行的就是相关库的配置。

• 在 创建工程 中，创建后续所有的 OpenGL 教材存储的解决方案文件夹，每一个 OpenGL 教材都会是其中的一个项目。
• 在 配置 includes 和 libs 文件夹 中，配置后续所有的项目需要用到的 GLFW 和 GLAD，他们会存储在 includes 和 libs 文件夹内。
• 在 配置项目 中将 includes 和 libs 引用给项目。

#创建工程

首先在 Visual Studio 或 Rider 中创建 C++ 空白解决方案，并创建 00_HelloWindow 项目。另外创建空白的 includes 和 libs 文件夹。

此时的工程结构为：

.
├── 00_HelloWindow
│   ├── 00_HelloWindow.vcxproj
│   ├── 00_HelloWindow.vcxproj.filters
│   └── main.cpp
├── LearnOpenGL.sln

后续说明以 Rider 作为 IDE 为例。

#配置 includes 和 libs 文件夹

我们将项目所依赖的头文件放置在 includes 文件夹内，将依赖的静态库放置在 libs 文件夹内，目前主要需要包含 GLFW 和 GLAD 两个库。

#GLFW

GLFW 用来进行创建系统窗口 / 渲染上下文，处理用户输入等操作。

对于 Windows 平台，可以直接从 GLFW 官网 上下载 Windows pre-compiled binaries 版本的文件，解压后的内容应当如下所示：

.
└── glfw─3.4.bin.WIN64
    ├── LICENSE.md
    ├── README.md
    ├── docs
    │   └── html
    ├── include
    │   └── GLFW
    ├── lib─mingw─w64
    │   ├── glfw3.dll
    │   ├── libglfw3.a
    │   └── libglfw3dll.a
    ├── lib─static─ucrt
    │   ├── glfw3.dll
    │   └── glfw3dll.lib
    ├── lib─vc2013
    │   ├── glfw3.dll
    │   ├── glfw3.lib
    │   ├── glfw3_mt.lib
    │   └── glfw3dll.lib
    ├── lib─vc2015
    │   ├── glfw3.dll
    │   ├── glfw3.lib
    │   ├── glfw3_mt.lib
    │   └── glfw3dll.lib
    ├── lib─vc2017
    │   ├── glfw3.dll
    │   ├── glfw3.lib
    │   ├── glfw3_mt.lib
    │   └── glfw3dll.lib
    ├── lib─vc2019
    │   ├── glfw3.dll
    │   ├── glfw3.lib
    │   ├── glfw3_mt.lib
    │   └── glfw3dll.lib
    └── lib─vc2022
        ├── glfw3.dll
        ├── glfw3.lib
        ├── glfw3_mt.lib
        └── glfw3dll.lib

我们只关心其中的 lib-vc2022 和 GLFW 文件夹，将 GLFW 拷贝至 includes 目录下，将 lib-vs2022 中的内容拷贝至 libs 目录中。

#GLAD

GLAD 库用来简化找寻 OpenGL 实现地址的过程。

因为 OpenGL 实质上是一个标准，并不包含各函数接口的实现。所以不同的显卡厂商而言，会有不同的 OpenGL 函数的实现，这些实现都定义在显卡的驱动中。因此 OpenGL 函数的地址并不能在编译时刻确定，只能在 Runtime 时找到相关的函数指针地址再使用该指针进行操作，这无疑这是一个很繁琐的功能。因此我们需要 GLAD 库来简化操作。

GLAD库使用了网络服务来简化了编译过程，只要在其网站上选择目标语言和相关 OpenGL 类型之后，就可以直接生成出想要的内容并直接下载，网站上的相关设置如下：

当进行完配置后，下载 glad.zip 压缩包：

解压缩下载到的 glad.zip 文件夹，应该得到如下的内容：

.
├── include
│   ├── KHR
│   │   └── khrplatform.h
│   └── glad
│       └── glad.h
└── src
    └── glad.c

在进入文件夹，运行如下两个命令来生成需要的静态链接文件。

gcc ./src/glad.c -c -I ./include/
ar -rc glad.lib glad.o

gcc 可以通过 Chocolatey 安装：

choco install mingw

然后将 include 目录下的内容拷贝至项目的 includes 目录下，将 glab.lib 拷贝至 libs 目录下。

#配置项目

当完成了 配置 includes 和 libs 文件夹 后，整个项目的目录结构为：

├── 00_HelloWindow
│   ├── 00_HelloWindow.vcxproj
│   ├── 00_HelloWindow.vcxproj.filters
│   └── main.cpp
├── LearnOpenGL.sln
├── includes
│   ├── GLFW
│   │   ├── glfw3.h
│   │   └── glfw3native.h
│   ├── KHR
│   │   └── khrplatform.h
│   └── glad
│       └── glad.h
└── libs
    ├── glad.lib
    ├── glfw3.dll
    ├── glfw3.lib
    ├── glfw3_mt.lib
    └── glfw3dll.lib

此时需要配置项目，以保证项目正确的使用配置的 includes 和 libs，首先进入 Solution Configuration 选择目标的平台：

这里选择为 Debug|x64：

在 Project Properties 的 Debug|x64 中的 VC++ Directories 中添加 includes 和 libs 文件夹：

在 Linker -> Input 中添加 glfw3dll.lib 和 glad.lib 和 opengl32.lib 的链接：

至此，includes 和 libs 都已经配置完成了，将 main.cpp 改为以下内容：

#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <iostream>
const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;

int main()
{
	glfwInit();
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
	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);
	if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
	{
		std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
		return -1;
	}
	while (!glfwWindowShouldClose(window))
	{
		glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.0f, 1.0f);
		glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
		glfwSwapBuffers(window);
		glfwPollEvents();
	}
	glfwTerminate();
	return 0;
}

此时运行程序，结果应当为一个绿色的窗口，如下所示：

至此整个学习 OpenGL 的环境设置完成。

#Reference

LearnOpenGL - Creating a window