【游戲開發】基於VS2017的OpenGL開發環境搭建

一、簡介

　　最近，馬三買了兩本有關於“計算機圖形學”的書籍，准備在工作之余鼓搗鼓搗圖形學和OpenGL編程，提升自己的價值（奔着學完能漲一波工資去的）。俗話說得好，“工欲善其事,必先利其器”。想學習圖形學和OpenGL編程必須先把開發環境搭建好，而馬三只是在上學的時候稍稍做了一些基於Android平台的OpenGL開發學習，並沒有搭建過OpenGL開發環境。因此在搭建過程中頗廢了一番周折，也查閱了不少資料才算搭建成功，特此記錄一下搭建過程，以備不時之需。

二、搭建環境

1.VS2017

　　這個不必多說了，基本做過開發的都會安裝這個“宇宙最強IDE”了。直接去官網下載安裝助手，然后安裝即可。

2.GLFW庫

　　正常來說開發進行OpenGL開發的話，glut庫是必不可少的，但是馬三在網上一搜啊，發現glut這個庫過時了，現在比較新版的GLFW完全可以替代它。關於這些名詞相關的具體介紹，我們會在稍后仔細介紹一下，我們還是先去 GLFW官網 把庫下載下來。

　　^{圖1：GLFW官網下載示意圖}

 3.GLEW庫

　　接着我們還需要下載GLEW庫，眾所周知，OpenGL只是一個標准，不同的顯卡公司在不同的平台下對其有不同的實現，同時也是發布一些只支持自家顯卡的拓展函數。通過引入glew庫，我們完全可以不用理睬這些細節，安心寫代碼就好了。

　　同樣還是去 GLEW的官網 下載我們所需要的內容：

　　^{圖2：GLEW官網下載示意圖}

　　對於以上的這兩個庫和源代碼，馬三已經下載了寫博客時的最新版本，並打成了壓縮包，方便各位下載。下載請移步。

4.安裝並測試運行

　　解壓我們下載的兩個庫，並在VS2017里面新建一個C++空項目。如果創建的是控制台或者其他項目的話，vs工具會自動幫你添加一個stdafx.h的預編譯頭，你必須在源文件的開頭寫上#include “stdafx.h”相關語句，而且之后引入glew，glfw包會有莫名其妙的錯誤。所以創建一個空項目。如下如所示：

^{圖3：解壓后的庫}

^{圖4：創建新的空項目}

　　然后，點擊“解決方案資源管理器”，右鍵點擊源文件，添加新項，創建.cpp源文件，可以隨便命個名，比如main.cpp：

^{圖5：新建源文件}

　　接着，右鍵點擊項目，在彈出的選項中，單擊 “屬性”，點擊“VC++目錄”，然后選擇“包含目錄”選項，單擊下拉菜單中的“編輯”：

^{圖5、6項目屬性編輯}

　　接着我們在新打開的窗口中添加頭文件。分別添加下載的glew和glfw文件夾下的include文件夾(include文件夾下是我們需要的頭文件)，並點擊“確定”：

^{圖7：include頭文件}

 　　之后，再繼續添加庫文件到項目中，頭文件通常是函數的聲明，而函數的實現一般都放在了庫中，二者相輔相成，只有都正確的引入了，才能正常工作。其對應的路徑就是glew和glfw文件夾下的lib文件夾：

　　有兩點需要我們特別注意一下：

• 當添加glew時，當選到lib文件夾后請繼續選擇，lib->Release->Win32,請選擇Win32后點擊“選擇文件夾”（x64會有莫名其妙的問題）
• 當添加glfw時，低版本請選擇對應版本，2015以上版本請選擇“lib-vc2015”。馬三用的是2017所以選擇lib-vc2015

^{圖8：lib庫文件}

只包含了庫文件還不行，我們需要手動指定一下。配置鏈接器：

^{圖9：鏈接器配置}

　　在里面手動加入如下選項，行與行之間請按回車，opengl32.lib是系統自帶的。glfw3.lib,glew32s.lib 是我們下載的庫中的，其實就是之前包含的lib文件夾下的文件名（去掉glew32.lib）：

opengl32.lib
glfw3.lib
glew32s.lib

^{圖10：編輯鏈接器配置}

　　經過上面一系列的繁瑣的操作，我們的OpenGL開發環境基本也算搭建完成了，下面讓我們在main.cpp中添加一些代碼測試一下，環境是否搭建成功，我們的程序是否能夠跑起來。在main.cpp中加入如下測試代碼：

#include<iostream>
#define GLEW_STATIC
#include <GL/glew.h>
#include <GLFW\glfw3.h>

using namespace std;

int main(int argc, char** argv[])
{
    /*glewExperimental = GL_TRUE;
    if (glewInit()!=GLEW_OK)
    {
    cout << "failed to initalize GLEW" << endl;
    return -1;
    }*/

    glfwInit();//初始化
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);//配置GLFW
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);//配置GLFW
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);//
    glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, GL_FALSE);

    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "LearnOpenGL", nullptr, nullptr);
    if (window == nullptr)
    {
        cout << "Failed to create GLFW window" << endl;
        glfwTerminate();
        return -1;
    }
    glfwMakeContextCurrent(window);
    while (!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        glfwPollEvents();
        glfwSwapBuffers(window);
    }
    glfwTerminate();
    return 0;


}

　　然后，點擊調試，如果成功了的話可以看到類似於下面的這種窗口，其實是初始化了一個空的OpenGL窗口：

^{圖11：初始化OpenGL窗口}

　　但是我們會發現在vs的錯誤列表窗口中出現了一條警告：“警告 LNK4098 默認庫“MSVCRT”與其他庫的使用沖突；請使用 /NODEFAULTLIB:library BuildEnv F:\xxxx”

　　這個警告也是比較好解決的，打開我們之前配置鏈接器的那個頁面，然后選擇忽略特定庫選項，並編輯。在其中加入 "MSVCRT.lib"，然后然后點擊確定，之后就會發現警告消失不見了。如果以后還有其他的類似的庫沖突，我們可以使用同樣的方法解決。

^{圖12：解決庫沖突}

三、一些名詞概念

　　盡管我們已經成功的搭建了OpenGL開發環境，但是相信此時一定有不少小伙伴和馬三一樣對OpenGL開發中的一些庫和名詞處於蒙蔽狀態。馬三也是搜集了這些名詞的資料和大家一起分享一下。

1.OpenGL是什么

　　OpenGL函數庫相關的API有核心庫(gl)，實用庫(glu)，輔助庫(aux)、實用工具庫(glut)，窗口庫(glx、agl、wgl)和擴展函數庫等。gl是核心，glu是對gl的部分封裝。glx、agl、wgl 是針對不同窗口系統的函數。glut是為跨平台的OpenGL程序的工具包，比aux功能強大（aux很大程度上已經被glut庫取代。）。擴展函數庫是硬件廠商為實現硬件更新利用OpenGL的擴展機制開發的函數。

2.gult:OpenGL工具庫(OpenGL Utility Toolkit)

　　這部分函數以glut開頭，主要包括窗口操作函數，窗口初始化、窗口大小、窗口位置等函數；回調函數：響應刷新消息、鍵盤消息、鼠標消息、定時器函數等；創建復雜的三維物體；菜單函數；程序運行函數。gult對應的開源實現是freegult，freegult官網請移步。

3.glew庫是什么

　　GLUT或者FREEGLUT主要是1.0的基本函數功能；GLEW是使用OPENGL2.0之后的一個工具函數。不同的顯卡公司，也會發布一些只有自家顯卡才支持的擴展函數，你要想用這數函數，不得不去尋找最新的glext.h,有了GLEW擴展庫，你就再也不用為找不到函數的接口而煩惱，因為GLEW能自動識別你的平台所支持的全部OpenGL高級擴展函數。也就是說，只要包含一個glew.h頭文件，你就能使用gl,glu,glext,wgl,glx的全部函數。glew庫提供高版本 gl 函數的支持。如果不嫌麻煩的話，也可以手寫函數指針，來判斷各個 opengl 高版本函數是否支持，但是 glew 庫 做了大大的簡化，使得 opengl 各個版本的函數像原生函數一樣，可以隨意調用。

4.glfw

　　GLFW無愧於其號稱的lightweight的OpenGL框架，的確是除了跨平台必要做的事情都沒有做，所以一個頭文件，很少量的API，就完成了任務。GLFW的開發目的是用於替代glut的，從代碼和功能上來看，我想它已經完全的完成了任務。一個輕量級的，開源的，跨平台的library。支持OpenGL及OpenGL ES，用來管理窗口，讀取輸入，處理事件等。因為OpenGL沒有窗口管理的功能，所以很多熱心的人寫了工具來支持這些功能，比如早期的glut，現在的freeglut等。

　　那么GLFW有何優勢呢？glut太老了，最后一個版本還是90年代的。freeglut完全兼容glut，算是glut的代替品，功能齊全，但是bug太多。因此，GLFW應運而生。

綜上所述：

1.glfw是glut的升級和改進

2.glew包含了OpenGL所需的核心

5.glad庫

　　目前網上的一些教程還有使用glad庫的，glad與glew有什么區別呢？簡單說glad是glew的升級版。用哪個都行。glew比較老，glad比較新。下面簡單介紹一些glad如何使用：

　　glad有一個在線服務，直接下下來就可以用了（編譯好的），將語言(Language)設置為C/C++，在API選項中，選擇3.3以上的OpenGL版本（3.3是可編程管線版本，但更新的版本也能正常工作）。之后將模式(Profile)設置為Core，並且保證生成加載器(Generate a loader)的選項是選中的。現在可以先（暫時）忽略拓展(Extensions)中的內容。都選擇完之后，點擊生成(Generate)按鈕來生成庫文件。

　　下載到本地是個壓縮文件，解壓完成后會有這樣的文件夾結構：

^{圖13：glad文件目錄}

　　包含兩個頭文件目錄（內有頭文件glad.h和khrplatform.h），和一個src文件夾下的glad.c文件。只需要將原來的第五步的 VC++目錄 -> 包含目錄 中的glew的include文件夾改成glad的include文件夾即可。后面的步驟glad都不需要。

　　然后將glad.c文件復制到源文件夾下：

^{圖14：glad復制到源文件夾}

　　注意glad.c文件這時候或者編譯的時候會出錯，首先看看glad.c的include的路徑是不是對的，有時候包含目錄文件夾路徑不一樣，你要改成你自己配置的glad路徑（就是之前VC++目錄配置的路徑）。

　　然后需要將我們的測試代碼換成如下這段：

#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, 0.3f, 1.0f);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 
        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
    }
 
    glfwTerminate();
    return 0;

四、總結

　　在本篇博客中，馬三和大家一起從頭開始搭建了一個OpenGL開發環境，並且了解了一些OpenGL的概念與名詞。接下來馬三將會一邊學習計算機圖形學和OpenGL，一邊隨時隨地的把想法記錄下來與大家分享~

　　參考資料：

• OpenGL+VS2017 環境配置(親測好使)  

 

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作者：馬三小伙兒
出處：https://www.cnblogs.com/msxh/p/9622617.html 
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