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在OSX中进行OpenGL开发

本文介绍了如何将《OpenGL编程指南》中第一章的示例程序移植到OSX中运行。

原书中的样例基于OpenGL 4.3版本,并使用了GLUT组件进行开发。在OSX中,GLUT在OSX10.9就已经被废弃了,系统提供了NSOpenGLView组件用于OpenGL绘图。要将样例程序在OSX中运行起来,需要做一些修改。

本文开发环境基于OSX10.11,开发工具Xcode 7.

首先, 使用OpenGL Extensions Viewer可以看到系统显卡支持OpenGL 4.1版本的core功能。

在OSX中进行OpenGL开发

在Xcode中建立Cocoa工程,并在Targets的配置中添加OpenGL.framework。

在OpengGL.framework中,提供了gl.h和gl3.h两个头文件,gl.h提供了到OpenGL2.1版本的支持,而gl3.h则提供了到OpenGL4.1的支持。

在OSX中进行OpenGL开发

新建一个Cocoa Class,注意创建的时候选择继承NSOpenGLView。创建完成后可以看到自动生成的文件中给我们添加了drawRect方法,通过重写drawRect方法即可完成OpenGL绘图,

这里我创建的类名叫OpenGLIntro,接下来我们在视图中添加一个OpenGL View。打开MainMenu.xib文件,拖一个OpenGL View到窗口中,拉伸到窗口大小,并在属性窗口的Custom Class中将Class修改成OpenGLIntro。

在OSX中进行OpenGL开发

先不急着写绘图代码,在drawRect代码中添加以下代码,测试我们使用的GL版本和GLSL版本。

const GLubyte *version = glGetString( GL_VERSION );
const GLubyte *glslVersion = glGetString( GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION );

NSLog(@"GL Version : %s", version);
NSLog(@"GLSL Version : %s", glslVersion);

运行输出如下,可以看到这里用的还是OpengGL 2.1的版本,无论我们的头文件用gl.h还是gl3.h都没有任何作用。

2015-10-03 12:50:03.105 OpenGLStudy[2959:297347] GL Version : 2.1 INTEL-10.8.77
2015-10-03 12:50:03.105 OpenGLStudy[2959:297347] GLSL Version : 1.20

为了使用高版本的OpenGL,需要重写awakeFromNib方法,如下

- (void) awakeFromNib
{
NSOpenGLPixelFormatAttribute attributes [] = {
NSOpenGLPFADepthSize, (NSOpenGLPixelFormatAttribute)24,
NSOpenGLPFAOpenGLProfile, NSOpenGLProfileVersion3_2Core,
(NSOpenGLPixelFormatAttribute)0
};

NSOpenGLPixelFormat *pf = [[NSOpenGLPixelFormat alloc] initWithAttributes:attributes];
[self setPixelFormat:pf];
}

运行输出如下,可以看到已经变成了OpenGL 4.1版本

2015-10-03 12:47:42.301 OpenGLStudy[2929:292575] GL Version : 4.1 INTEL-10.8.77
2015-10-03 12:47:42.301 OpenGLStudy[2929:292575] GLSL Version : 4.10

接下来就是实现绘图代码了,我这里只是贴一下代码,不再对代码进行解释了。在绘图中用到两个着色器,着色器的version使用410,另外shaders要替换成着色文件的路径。

在代码中用到了LoadShaders.h这个头文件,这个头文件在OpenGL红皮书的配套源码中提供,相信看这本书的同学都已经下载了配套源码了,添加LoadShaders.h和LoadShaders.cpp到工程即可。需要注意的是,LoadShaders.cpp的102~106要注释掉,否则编译会报错。

OpenGLInfo.h

OpenGLInfo.h
//
// OpenGLIntro.h
// OpenGLStudy
//
// Created by VimerSu on 15/10/2.
// Copyright © 2015年 vimersu. All rights reserved.
//

#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface OpenGLIntro : NSOpenGLView

@end

OpenGLInfo.m

OpenGLInfo.m
//
// OpenGLIntro.m
// OpenGLStudy
//
// Created by VimerSu on 15/10/2.
// Copyright © 2015年 vimersu. All rights reserved.
//

#import "OpenGLIntro.h"
#include <OpenGL/gl3.h>

#include "LoadShaders.h"

enum VAO_IDs {Triangles, NumVAOs};
enum Buffer_IDs {ArrayBuffer, NumBuffers};
enum Atrib_IDs {vPostion = 0};
GLuint VAOs[NumVAOs];
GLuint Buffers[NumBuffers];

const GLuint NumVertices = 6;

static void init() {
glGenVertexArrays(NumVAOs, VAOs);
glBindVertexArray(VAOs[Triangles]);

GLfloat vertices[NumVertices][2] = {
{ -0.90, -0.90 },
{ 0.85, -0.90 },
{ -0.90, 0.85 },
{ 0.90, -0.85 },
{ 0.90, 0.90 },
{ -0.85, 0.90 },
};
glGenBuffers(NumBuffers, Buffers);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, Buffers[ArrayBuffer]);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

ShaderInfo shaders[] = {
{GL_VERTEX_SHADER, "/path/to/triangles.vert"},
{GL_FRAGMENT_SHADER, "/path/to/triangles.frag"},
{GL_NONE, NULL}
};

GLuint program = LoadShaders(shaders);
glUseProgram(program);

glVertexAttribPointer(vPostion, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, (void *)0);
glEnableVertexAttribArray(vPostion);


}

static void display() {
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glBindVertexArray(VAOs[Triangles]);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, NumVertices);
glFlush();
}


@implementation OpenGLIntro

- (void)drawRect:(NSRect)dirtyRect {
[super drawRect:dirtyRect];

const GLubyte *version = glGetString( GL_VERSION );
const GLubyte *glslVersion = glGetString( GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION );

NSLog(@"GL Version : %s", version);
NSLog(@"GLSL Version : %s", glslVersion);

init();
display();
// Drawing code here.
}

- (void) awakeFromNib
{
NSOpenGLPixelFormatAttribute attributes [] = {
NSOpenGLPFADepthSize, (NSOpenGLPixelFormatAttribute)24,
NSOpenGLPFAOpenGLProfile, NSOpenGLProfileVersion3_2Core,
(NSOpenGLPixelFormatAttribute)0
};

NSOpenGLPixelFormat *pf = [[NSOpenGLPixelFormat alloc] initWithAttributes:attributes];
[self setPixelFormat:pf];
}

@end

triangles.frag

triangles.vert
#version 410

layout(location = 0) in vec4 vPosition;

void main() {
gl_Position = vPosition;
}

triangles.frag

triangles.frag
#version 410

out vec4 fColor;

void main() {
fColor = vec4(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
}

运行结果

在OSX中进行OpenGL开发

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