# 第一課： 新建一個窗口 ## 簡介 歡迎來到第一課！ 在學習OpenGL之前，我們將先學習如何生成，運行，和玩轉（最重要的一點）課程中的代碼。 ## 預備知識 不需要特別的預備知識。如果你有C、Java、Lisp、Javascript等編程語言的經驗，那么理解課程代碼會更快；但這不是必需的；如果沒有，那么也僅僅是同時學兩樣東西（編程語言+OpenGL）會稍微復雜點而已。 課程全部用“傻瓜式C++”編寫：我費了很大勁盡量讓代碼簡單些。代碼里沒有模板（template）、類或指針。就是說，即使只懂Java，也能理解所有內容。 ## 忘記一切 如前面所說，我們不需要預備知識；但請暫時把『老式OpenGL』先忘了吧（例如glBegin()這類東西）。在這里，你將學習新式OpenGL（OpenGL 3和4），而多數網上教程還在講『老式OpenGL』（OpenGL 1和2）。所以，在你的腦袋亂成一鍋粥之前，把它們都擱在一邊吧。 ## 生成課程中的代碼 所有課程代碼都能在Windows、Linux、和Mac上生成，而且過程大體相同： - 更新驅動 ！！趕快更新吧。我可是提醒過你喲。 - 下載C++編譯器。 - 安裝CMake - 下載全部課程代碼 - 用CMake創建工程 - 編譯工程 - 試試這些例子！ 各平臺的詳細代碼生成過程將會在后面一一給出，不過具體每個平臺可能會有差異。如果你不確定，可以去看看Windows平臺的生成說明，然后按照需改動一下來適應你自己的平臺。 ### 在Windows平臺上生成課程代碼 1. 更新驅動應該很輕松。直接去NVIDIA或者AMD的官網下載。若不清楚GPU的型號:控制面板->系統和安全->系統->設備管理器->顯示適配器。如果是Intel集成顯卡，一般由電腦廠商（Dell、HP等）提供驅動。 1. 建議用Visual Studio 2010 Express來編譯。 這里可以免費下載。 若喜歡用MinGW，推薦[Qt Creator](http://qt-project.org/)。安裝哪個都行。下列步驟是用Visual Studio講解的，其他IDE也差不多。 1. 從這里下載安裝 [CMake](http://www.cmake.org/cmake/resources/software.html) 。 1. [下載課程源碼](http://www.opengl-tutorial.org/?page_id=200) ，解壓到例如C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials . 1. 啟動CMake。讓第一欄路徑指向剛才解壓縮的文件夾；若不確定，就選包含CMakeLists.txt的文件夾。第二欄，填CMake輸出路徑 （譯者注：這里CMake輸出一個可以在Visual Studio中打開和編譯的工程）。例如C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials-build-Visual2010-32bits，或者C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials/build/Visual2010-32bits。注意，此處可隨便填，不一定要和源碼在同一文件夾。  1. 點擊Configure。由于是首次configure工程，CMake會讓你選擇編譯器。根據步驟1選擇。如果你的Windows是64位的，選64位。不清楚就選32位。\ 1. 再點Configure直至紅色行全部消失。點Generate。Visual Studio工程創建完畢。Visual Studio工程創建完畢。不再需要CMake了，可以卸載掉。 1. 打開 C:/Users/XYZ/Projects/OpenGL/Tutorials-build-Visual2010-32bits會看到Tutorials.sln文件（譯者注：這就是CMake生成的VS項目文件），用Visual Studio打開它。  在 Build 菜單中，點Build All。每個課程代碼和依賴項都會被編譯。生成的可執行文件會出現在 C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials。但愿不會報錯。  1. 打開C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials/playground，運行playground.exe，會彈出一個黑色窗口。  也可以在Visual Studio中運行任意一課的代碼，但得先設置工作目錄：右鍵點擊Playground，選擇Debugging、Working Directory、Browse，設置路徑為C:/Users/XYZ/Projects/OpenGLTutorials/playground。驗證一下。再次右鍵點擊Playground，“Choose as startup project”。按F5就可以調試了。   ## 在Linux上生成 Linux版本眾多，這里不可能列出所有的平臺。按需變通一下吧，也不妨看一下發行版文檔。 1. 安裝最新驅動。強烈推薦閉源的二進制驅動；它們不開源，但好用。如果發行版不提供自動安裝，試試[Ubuntu指南](http://help.ubuntu.com/community/BinaryDriverHowto). 1. 安裝全部需要的編譯器、工具和庫。完整清單如下：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 ******。 1. [下載課程源碼](http://www.opengl-tutorial.org/?page_id=200) 并解壓到如 ~/Projects/OpenGLTutorials/ 1. 接著輸入如下命令 : ~~~ cd ~/Projects/OpenGLTutorials/ mkdir build cd build cmake .. ~~~ 1. build/目錄會創建一個makefile文件。 1. 鍵入“make all”。每個課程代碼和依賴項都會被編譯。生成的可執行文件在~/Projects/OpenGLTutorials/。但愿不會報錯。 1. 打開~/Projects/OpenGLTutorials/playground，運行./playground會彈出一個黑色窗口。 提示：推薦使用[Qt Creator](http://qt-project.org/)作為IDE。值得一提的是，Qt Creator內置支持CMake，調試起來也順手。如下是QtCreator使用說明： 1.在QtCreator中打開Tools->Options->Compile-&Execute->CMake 2.設置CMake路徑。很可能像這樣/usr/bin/cmake 3.File->Open Project；選擇 tutorials/CMakeLists.txt 4.選擇生成目錄，最好選擇tutorials文件夾外面 5.還可以在參數欄中設置-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug。驗證一下。 6.點擊下面的錘子圖標。現在教程可以從tutorials/文件夾啟動了。 7.要想在QtCreator中運行教程源碼，點擊Projects->Execution parameters->Working Directory，選擇著色器、紋理和模型所在目錄。以第二課為例：~/opengl-tutorial/tutorial02_red_triangle/ ## 在Mac上生成 Mac OS不支持OpenGL 3.3。最近，搭載MacOS 10.7 Lion和兼容型GPU的Mac電腦可以跑OpenGL 3.2了，但3.3還不行；所以我們用2.1移植版的課程代碼。除此外，其他步驟和Windows類似（也支持Makefiles，此處不贅述）： 1.從Mac App Store安裝XCode 2.下載[CMake](http://www.cmake.org/cmake/resources/software.html)，安裝.dmg。無需安裝命令行工具。 3.下載[課程源碼](http://www.opengl-tutorial.org/?page_id=200) （2.1版！！）解壓到如~/Projects/OpenGLTutorials/ . 4.啟動CMake （Applications->CMake）。讓第一欄路徑指向剛才解壓縮的文件夾，不確定就選包含CMakeLists.txt的文件夾。第二欄，填CMake輸出路徑。例如~/Projects/OpenGLTutorials_bin_XCode/。注意，這里可以隨便填，不一定要和源碼在同一文件夾。 5.點擊Configure。由于是首次configure工程，CMake會讓你選擇編譯器。選擇Xcode。 6.再點Configure直至紅色行全部消失。點Generate。Xcode項目創建完畢。不再需要CMake了，可以卸載掉。 7.打開~/Projects/OpenGLTutorials_bin_XCode/會看到Tutorials.xcodeproj文件：打開它。 8.選擇一個教程，在Xcode的Scheme面板上運行，點擊Run按鈕編譯和運行：  **在第二課及后續課程中，Run按鈕就失效了。下一版本會解決這個bug。目前，請用Cmd-B鍵運行（雙擊源碼文件夾/tutorialX/tutorialX，或者通過終端）。** ## 關于Code::Blocks的說明 由于C::B和CMake中各有一個bug，你得在Project->Build->Options->Make commands中手動設置編譯命令，如下圖所示：  同時你還得手動設置工作目錄：Project->Properties->Build targets->tutorial N->execution working dir（即src_dir/tutorial_N/）。 ## 運行課程例子 一定要在正確的目錄下運行課程例子：你可以雙擊可執行文件；如果愛用命令行，請用cd命令切換到正確的目錄。 若想從IDE中運行程序，別忘了看看上面的說明——先正確設置工作目錄。 ## 如何學習本課程 每課都附有源碼和數據，可在tutorialXX/找到。不過，建議您不改動這些工程，將它們作為參考；推薦在playground/playground.cpp中做試驗，怎么折騰都行。要是弄亂了，就去粘一段課程代碼，一切就會恢復正常。 我們會在整個教程中提供代碼片段。不妨在看教程時，直接把它們復制到playground里跑跑看。動手實驗才是王道。單純看別人寫好的代碼學不了多少。即使僅僅粘貼一下代碼，也會碰到不少問題。 ## 新建一個窗口 終于！寫OpenGL代碼的時刻來了！ 呃，其實還早著呢。有的教程都會教你以“底層”的方式做事，好讓你清楚每一步的原理。但這往往很無聊也無用。所以，我們用一個外部的庫——GLFW來幫我們處理窗口、鍵盤消息等細節。你也可以使用Windows的Win32 API、Linux的X11 API，或Mac的Cocoa API；或者用別的庫，比如SFML、FreeGLUT、SDL等，請參見鏈接頁。 我們開始吧。從處理依賴庫開始：我們要用一些基本庫，在控制臺顯示消息： ~~~ // Include standard headers #include <stdio.h> #include <stdlib.h> ~~~ 然后是GLEW庫。這東西的原理，我們以后再說。 ~~~ // Include GLEW. Always include it before gl.h and glfw.h, since it's a bit magic. #include <GL/glew.h> ~~~ 我們使用GLFW庫處理窗口和鍵盤消息，把它也包含進來： ~~~ // Include GLFW #include <GL/glfw.h> ~~~ 下面的GLM是個很有用的三維數學庫，我們暫時沒用到，但很快就會用上。GLM庫很好用，但沒有什么神奇的，你自己也可以寫一個。添加“using namespace”是為了不用寫“glm::vec3”，直接寫“vec3”。 ~~~ // Include GLM #include <glm/glm.hpp> using namespace glm; ~~~ 如果把這些#include都粘貼到playground.cpp，編譯器會報錯，說缺少main函數。所以我們創建一個 ： ~~~ int main(){ ~~~ 首先初始化GLFW ： ~~~ // Initialise GLFW if( !glfwInit() ) { fprintf( stderr, "Failed to initialize GLFW\n" ); return -1; } ~~~ 可以創建我們的第一個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" ); ~~~ 編譯并運行。一個窗口彈出后立即關閉了。可不是嘛！還沒設置等待用戶Esc按鍵再關閉呢： ~~~ // 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 ) ); ~~~ 第一課就到這啦！第二課會教大家畫三角形。