Hello，Window#

我们来看看能不能让 GLFW 运行起来。首先，创建一个 .cpp 文件，并在新创建的文件顶部添加以下包含语句。

#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>

请务必在引入 GLFW 之前引入 GLAD。GLAD 的头文件包含了后台所需的 OpenGL 头文件（例如 GL/gl.h ），因此请确保在其他需要 OpenGL 的头文件（例如 GLFW）之前引入 GLAD。

接下来，我们创建主函数，并在其中实例化 GLFW 窗口：

int main()
{
    glfwInit();
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
    //glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
  
    return 0;
}

在主函数中，我们首先使用 `glfwInit` 初始化 GLFW，之后可以使用 `glfwWindowHint` 配置 GLFW。`glfwWindowHint` 的第一个参数指定要配置的选项，我们可以从一个以 GLFW_ 为前缀的枚举列表中选择。第二个参数是一个整数，用于设置选项的值。所有可用选项及其对应值的列表可以在 GLFW 的窗口处理文档中找到。如果您现在尝试运行应用程序并出现大量_未定义引用_错误，则表示您没有成功链接 GLFW 库。

由于本书重点介绍 OpenGL 3.3 版本，我们需要告知 GLFW 我们要使用的 OpenGL 版本为 3.3。这样，GLFW 在创建 OpenGL 上下文时就能做出正确的配置。这确保了当用户没有安装正确的 OpenGL 版本时，GLFW 不会运行。我们将主版本号和次版本号都设置为 3 此外，我们还告知 GLFW 我们要==显式使用核心配置文件。使用核心配置文件意味着我们将获得 OpenGL 功能的一个较小子集，而不会使用我们不再需要的向后兼容功能。==请注意，在 macOS 系统上，您需要在初始化代码中添加 glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE); 才能使其生效。

在开始创建精美图形之前，我们需要做的第一件事是创建一个 OpenGL 上下文和一个用于绘制的应用程序窗口。然而，这些操作因操作系统而异，OpenGL 也刻意将这些操作抽象化。这意味着我们需要自行创建窗口、定义上下文并处理用户输入。

幸运的是，有很多库可以提供我们所需的功能，其中一些是专门针对 OpenGL 的。这些库省去了我们所有与操作系统相关的繁琐工作，并为我们提供了一个窗口和一个 OpenGL 上下文来进行渲染。一些比较流行的库包括 GLUT、SDL、SFML 和 GLFW。在 LearnOpenGL 课程中，我们将使用 GLFW 。当然，您也可以使用其他任何库，大多数库的设置都与 GLFW 的设置类似。

GLFW#

GLFW 是一个用 C 语言编写的库，专门针对 OpenGL。GLFW 提供了在屏幕上渲染内容所需的基本功能。它允许我们创建 OpenGL 上下文、定义窗口参数并处理用户输入，这些功能足以满足我们的需求。

本章及下一章的重点是启动并运行 GLFW，确保它能正确创建 OpenGL 上下文，并显示一个简单的窗口供我们进行实验。本章将采用循序渐进的方式，讲解如何获取、构建和链接 GLFW 库。截至本文撰写之时，我们将使用 Microsoft Visual Studio 2019 IDE（请注意，在更新的 Visual Studio 版本中，此过程相同）。如果您未使用 Visual Studio（或更早的版本），也无需担心，在大多数其他 IDE 中，此过程也类似。

建造 GLFW#

您可以从 GLFW 的网页 下载页面获取它。GLFW 已经提供了适用于 Visual Studio 2012 到 2019 的预编译二进制文件和头文件，但为了完整起见，我们将从源代码自行编译 GLFW。这样做是为了让您体验自行编译开源库的过程，因为并非所有库都有预编译的二进制文件。那么，让我们下载_源代码包_吧。

我们将把所有库都构建成 64 位二进制文件，因此如果您使用的是预编译的二进制文件，请确保获取 64 位二进制文件。

下载完源代码包后，请解压缩并打开其内容。我们只需要其中的几个项目：

• 编译后生成的库。
• include文件夹。

从源代码编译库可以确保生成的库完美适配您的 CPU/操作系统，这是预编译二进制文件并不总是能提供的（有时，您的系统甚至没有可用的预编译二进制文件）。然而，向开源社区提供源代码的问题在于，并非所有人都使用相同的 IDE 或构建系统来开发应用程序，这意味着提供的项目/解决方案文件可能与其他人的配置不兼容。因此，其他人必须使用提供的 .c/.cpp 和 .h/.hpp 文件来配置自己的项目/解决方案，这非常繁琐。正是出于这些原因，才有了 CMake 这个工具。

在开始我们的探索之旅前，我们首先应该明确 OpenGL 究竟是什么。OpenGL 主要被视为一个 API（应用程序编程接口），它提供了一系列可用于操作图形和图像的函数。然而，OpenGL 本身并非 API，而仅仅是一个规范，由 Khronos Group 开发和维护。

OpenGL 规范明确规定了每个函数的输出结果及其执行方式。开发者需要根据规范 实现 这些函数，并找到相应的解决方案。由于 OpenGL 规范并未提供具体的实现细节，因此实际开发的 OpenGL 版本可以采用不同的实现方式，只要其结果符合规范（从而对用户而言相同）即可。

实际开发 OpenGL 库的是显卡制造商。你购买的每张显卡都支持特定版本的 OpenGL，这些版本是专门为该显卡（系列）开发的。在苹果系统中，OpenGL 库由苹果公司维护；而在 Linux 系统中，则存在着显卡供应商提供的版本以及爱好者对这些库的修改版本。这也意味着，如果 OpenGL 出现任何异常行为，很可能是显卡制造商（或开发/维护该库的人员）的问题。

由于大多数 OpenGL 实现都是由显卡制造商开发的，因此一旦实现中出现错误，通常可以通过更新显卡驱动程序来解决；这些驱动程序包含显卡支持的最新 OpenGL 版本。这也是为什么始终建议定期更新显卡驱动程序的原因之一。

Khronos 公开托管了所有 OpenGL 版本的规范文档。感兴趣的读者可以 在这里找到 OpenGL 3.3 版本的规范（我们将使用这个版本），如果您想深入了解 OpenGL 的细节，这份规范值得一读（请注意，其中大部分内容仅描述结果，而非具体实现）。这些规范也为理解其函数的具体工作原理提供了极佳的参考。

核心模式与即时模式#

过去，使用 OpenGL 意味着在即时模式（通常称为固定功能管线）下进行开发，这是一种易于使用的图形绘制方法。OpenGL 的大部分功能都隐藏在库内部，开发者对 OpenGL 的计算方式几乎没有控制权。随着开发者对灵活性的需求不断增长，规范也随之变得更加灵活，开发者获得了对图形的更多控制权。即时模式虽然易于使用和理解，但效率极低。因此，从 3.2 版本开始，规范逐渐弃用即时模式的功能，并鼓励开发者使用 OpenGL 的核心配置文件模式进行开发。核心配置文件模式是 OpenGL 规范的一个分支，它移除了所有旧的、已弃用的功能。

使用 OpenGL 的核心配置文件时，OpenGL 会强制我们使用现代编程实践。每当我们尝试使用 OpenGL 已弃用的函数时，OpenGL 都会抛出错误并停止绘制。学习现代方法的优势在于其灵活性和高效性。然而，它也更难学习。立即模式抽象了 OpenGL 执行的许多 实际操作，虽然易于学习，但很难理解 OpenGL 的实际运行机制。现代方法要求开发者真正理解 OpenGL 和图形编程，虽然这有点难度，但它提供了更大的灵活性、更高的效率，最重要的是：更深入地理解图形编程。

这也是本书以核心配置文件 OpenGL 3.3 版本为目标的原因。虽然难度更高，但绝对值得付出努力。

欢迎来到这本在线 OpenGL 学习书籍！无论您学习 OpenGL 的目的是学术研究、职业发展还是纯粹出于兴趣爱好，本书都将使用 现代 （核心配置文件）OpenGL，为您讲解 OpenGL 的基础知识、中级知识以及所有高级知识。本书旨在以清晰易懂的方式和示例，向您展示现代 OpenGL 的方方面面，同时为后续学习提供有用的参考资料。

那么，为什么要读这些章节呢？#

互联网上有成千上万篇关于学习 OpenGL 的文档、书籍和资源，然而，其中大多数资源只关注 OpenGL 的即时模式（通常被称为旧版 OpenGL），内容不完整，缺乏完善的文档，或者不符合你的学习偏好。因此，我的目标是提供一个既完整又易于理解的平台。

如果您喜欢阅读提供循序渐进的指导、清晰示例且不会让您被海量细节淹没的内容，那么这本书可能正合您意。本书各章节旨在让没有任何图形编程经验的读者也能理解，同时也能为经验丰富的用户带来阅读乐趣。我们还会探讨一些实用的概念，只需稍加创意，就能将您的想法转化为真正的 3D 应用。如果您觉得以上描述与您自身情况相符，那么请继续阅读。

你将学到什么？#

这些章节的重点是现代 OpenGL。学习（和使用）现代 OpenGL 需要扎实的图形编程知识，以及对 OpenGL 底层工作原理的了解，才能真正获得最佳体验。因此，我们将首先讨论核心图形方面的内容，即 OpenGL 如何将像素绘制到屏幕上，以及如何利用这些知识来创建一些炫酷的效果。

除了核心知识之外，我们还将探讨许多可用于应用程序的实用技巧，例如：场景遍历、创建精美光照、从建模程序加载自定义对象、进行炫酷的后期处理等等。我们还会推出一系列演示视频，实际创建一个基于所学 OpenGL 知识的小游戏，让您真正体验图形编程的乐趣。

从哪里开始呢？#

学习 OpenGL 完全免费，而且永远免费，任何想要入门图形编程的人都可以使用。所有内容都可以在左侧菜单中找到。只需点击“简介”按钮，即可开始您的学习之旅！