【C++游戏引擎开发】第11篇：GLFW、GLAD环境搭建与第一个三角形渲染
一、GLFW、GLAD安装
1.1 vcpkg安装相关库
跨平台C++包管理利器vcpkg完全指南
# 安装GLFW
vcpkg install glfw3
# 安装GLAD
vcpkg install glad
1.2 初始测试代码
#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
int main() {
glfwInit();
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "OpenGL", nullptr, nullptr);
glfwMakeContextCurrent(window);
gladLoadGL();
while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glfwSwapBuffers(window);
glfwPollEvents();
}
return 0;
}
运行出现一个黑色窗口即为成功。
二、第一个三角形
2.1 着色器简介
着色（Shading） 是计算机图形学中通过计算物体表面颜色、光照和材质属性的过程，其核心作用在于模拟光线与物体交互的视觉效果。在渲染管线中，着色器（Shader）作为可编程模块，分别控制顶点变换（顶点着色器）和像素着色（片段着色器），实现从基础颜色填充到复杂光照模型（如漫反射、镜面高光）、纹理映射以及后期特效的生成，最终赋予3D模型逼真的视觉表现力，是连接几何数据与屏幕像素的关键技术环节。
2.1.1 顶点着色器
#version 460 core // 指定使用GLSL 4.6核心模式
layout (location = 0) in vec3 aPos; // 声明输入顶点属性（三维坐标）
void main()
{
gl_Position = vec4(aPos, 1.0); // 坐标转换为齐次坐标
}
核心功能：
- 顶点数据处理（逐顶点执行）
- 接收应用程序传入的原始顶点数据（三维坐标）
- 通过aPos变量获取每个顶点的位置信息
- 坐标空间转换
- 将模型空间的局部坐标转换为裁剪空间坐标
- 构造四维齐次坐标（w分量设为1.0），满足投影需求
- 输出到内置变量gl_Position供后续管线使用
2.1.2 片段着色器
#version 460 core // 声明使用GLSL 4.6核心模式
out vec4 FragColor; // 定义颜色输出变量
void main()
{
// 为每个像素设置固定颜色（RGBA格式）
FragColor = vec4(1.0, 0.5, 0.2, 1.0); // 橙色
}
核心功能：
- 接收光栅化阶段生成的片段（Fragment，即潜在的像素候选）
- 对每个片段执行一次着色器代码（高度并行）
- 通过
FragColor变量输出最终颜色（RGBA格式）
2.1.3 着色器创建
代码：
GLuint createShaderProgram(const char* vertSource, const char* fragSource) {
// 编译两个着色器
GLuint vertexShader = compileShader(GL_VERTEX_SHADER, vertSource);
GLuint fragmentShader = compileShader(GL_FRAGMENT_SHADER, fragSource);
// 创建程序对象
GLuint program = glCreateProgram();
glAttachShader(program, vertexShader); // 附加顶点着色器
glAttachShader(program, fragmentShader); // 附加片段着色器
glLinkProgram(program); // 链接程序
// 检查链接状态
GLint success;
glGetProgramiv(program, GL_LINK_STATUS, &success);
if (!success) {
char infoLog[512];
glGetProgramInfoLog(program, 512, nullptr, infoLog);
std::cerr << "Program linking error:\n" << infoLog << std::endl;
}
// 清理着色器对象
glDeleteShader(vertexShader);
glDeleteShader(fragmentShader);
return program;
}