參考資料：

LearnOpenGL CN
《現代OpenGL：1入門篇，2021 Qt實現版》

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OpenGL

我們先了解一下OpenGL到底是什么。一般它被認為是一個API(Application Programming Interface, 應用程序編程接口)，包含了一系列可以操作圖形、圖像的函數。然而，OpenGL本身并不是一個API，它僅僅是一個由Khronos組織制定并維護的規范(Specification)。

OpenGL規范嚴格規定了每個函數該如何執行，以及它們的輸出值。至于內部具體每個函數是如何實現(Implement)的，將由OpenGL庫的開發者自行決定（注：這里開發者是指編寫OpenGL庫的人）。因為OpenGL規范并沒有規定實現的細節，具體的OpenGL庫允許使用不同的實現，只要其功能和結果與規范相匹配（亦即，作為用戶不會感受到功能上的差異）。

實際的OpenGL庫的開發者通常是顯卡的生產商。你購買的顯卡所支持的OpenGL版本都為這個系列的顯卡專門開發的。當你使用Apple系統的時候，OpenGL庫是由Apple自身維護的。在Linux下，有顯卡生產商提供的OpenGL庫，也有一些愛好者改編的版本。這也意味著任何時候OpenGL庫表現的行為與規范規定的不一致時，基本都是庫的開發者留下的bug。

所有版本的OpenGL規范文檔都被公開的寄存在Khronos那里。有興趣的讀者可以找到OpenGL3.3（我們將要使用的版本）的規范文檔。如果你想深入到OpenGL的細節（只關心函數功能的描述而不是函數的實現），這是個很好的選擇。如果你想知道每個函數具體的運作方式，這個規范也是一個很棒的參考。

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狀態機

OpenGL自身是一個巨大的狀態機(State Machine)：一系列的變量描述OpenGL此刻應當如何運行。OpenGL的狀態通常被稱為OpenGL上下文(Context)。我們通常使用如下途徑去更改OpenGL狀態：設置選項，操作緩沖。最后，我們使用當前OpenGL上下文來渲染。

假設當我們想告訴OpenGL去畫線段而不是三角形的時候，我們通過改變一些上下文變量來改變OpenGL狀態，從而告訴OpenGL如何去繪圖。一旦我們改變了OpenGL的狀態為繪制線段，下一個繪制命令就會畫出線段而不是三角形。

當使用OpenGL的時候，我們會遇到一些狀態設置函數(State-changing Function)，這類函數將會改變上下文。以及狀態應用函數(State-using Function)，這類函數會根據當前OpenGL的狀態執行一些操作。只要你記住OpenGL本質上是個大狀態機，就能更容易理解它的大部分特性。

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對象

OpenGL庫是用C語言寫的，同時也支持多種語言的派生，但其內核仍是一個C庫。由于C的一些語言結構不易被翻譯到其它的高級語言，因此OpenGL開發的時候引入了一些抽象層。“對象(Object)”就是其中一個。

在OpenGL中一個對象是指一些選項的集合，它代表OpenGL狀態的一個子集。比如，我們可以用一個對象來代表繪圖窗口的設置，之后我們就可以設置它的大小、支持的顏色位數等等。可以把對象看做一個C風格的結構體(Struct)：

struct object_name {GLfloat option1;GLuint option2;GLchar[] name; };

基元類型(Primitive Type)
使用OpenGL時，建議使用OpenGL定義的基元類型。比如使用float時我們加上前綴GL（因此寫作GLfloat）。int、uint、char、bool等等也類似。OpenGL定義的這些GL基元類型的內存布局是與平臺無關的，而int等基元類型在不同操作系統上可能有不同的內存布局。使用GL基元類型可以保證你的程序在不同的平臺上工作一致。

當我們使用一個對象時，通常看起來像如下一樣（把OpenGL上下文看作一個大的結構體）：

// OpenGL的狀態 struct OpenGL_Context {...object* object_Window_Target;... }; // 創建對象 GLuint objectId = 0; glGenObject(1, &objectId); // 綁定對象至上下文 glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, objectId); // 設置當前綁定到 GL_WINDOW_TARGET 的對象的一些選項 glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_WIDTH, 800); glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_HEIGHT, 600); // 將上下文對象設回默認 glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, 0);

這一小段代碼展現了你以后使用OpenGL時常見的工作流。我們首先創建一個對象，然后用一個id保存它的引用（實際數據被儲存在后臺）。然后我們將對象綁定至上下文的目標位置（例子中窗口對象目標的位置被定義成GL_WINDOW_TARGET）。接下來我們設置窗口的選項。最后我們將目標位置的對象id設回0，解綁這個對象。設置的選項將被保存在objectId所引用的對象中，一旦我們重新綁定這個對象到GL_WINDOW_TARGET位置，這些選項就會重新生效。

使用對象的一個好處是在程序中，我們不止可以定義一個對象，并設置它們的選項，每個對象都可以是不同的設置。在我們執行一個使用OpenGL狀態的操作的時候，只需要綁定含有需要的設置的對象即可。比如說我們有一些作為3D模型數據（一棟房子或一個人物）的容器對象，在我們想繪制其中任何一個模型的時候，只需綁定一個包含對應模型數據的對象就可以了（當然，我們需要先創建并設置對象的選項）。擁有數個這樣的對象允許我們指定多個模型，在想畫其中任何一個的時候，直接將對應的對象綁定上去，便不需要再重復設置選項了。

QT簡介

QT是一套應用程序開發庫，但與MFC不同，QT是跨平臺的開發類庫。其中，跨平臺意味著只需要編寫一次程序，在不同平臺上無需改動或只需少許改動后再編譯，就可以形成在不同平臺上運行的版本。

使用QT的原因

優勢：

安裝簡單，無需配置第三方庫（借助于QT的封裝）

更接近實戰

什么是第三方庫呢？ ——GLFW+GLAD

GLFW解決操作系統層面的不同：

創建窗口

定義上下文

處理用戶輸入

GLAD使得代碼可以用于不同的OpenGL驅動

OpenGL本身只是標準/規范

各個廠家具體實現方式可以不同

總結

以上是生活随笔為你收集整理的OpenGL（QT平台）学习与实战（一）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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