C++: Работа с графикой и OpenGL

Цель урока:
Познакомиться с OpenGL и научиться создавать простые графические приложения.

Что мы узнаем:

Что такое OpenGL и как его использовать.
Создание окна и рендеринг графики.
Работа с вершинами и примитивами.

Теоретическая часть:

Что такое OpenGL?

OpenGL — это кросс-платформенный API для работы с графикой. Он позволяет создавать 2D и 3D графику.

Пример инициализации OpenGL:

#include <GL/glew.h>
#include <GLFW/glfw3.h>

int main() {
    glfwInit();
    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "OpenGL", NULL, NULL);
    glfwMakeContextCurrent(window);

    glewInit();

    while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
    }

    glfwTerminate();
    return 0;
}

Создание окна и рендеринг графики

Для создания окна и рендеринга графики используются библиотеки GLFW и GLEW.

Пример рендеринга треугольника:

#include <GL/glew.h>
#include <GLFW/glfw3.h>

int main() {
    glfwInit();
    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "OpenGL", NULL, NULL);
    glfwMakeContextCurrent(window);

    glewInit();

    float vertices[] = {
        -0.5f, -0.5f, 0.0f,
         0.5f, -0.5f, 0.0f,
         0.0f,  0.5f, 0.0f
    };

    GLuint VBO;
    glGenBuffers(1, &VBO);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

    glEnableVertexAttribArray(0);
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);

    while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
        glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
    }

    glfwTerminate();
    return 0;
}

Работа с вершинами и примитивами

Вершины — это точки в пространстве, которые используются для создания примитивов, таких как треугольники и квадраты.

Пример создания квадрата:

float vertices[] = {
    -0.5f, -0.5f, 0.0f,
     0.5f, -0.5f, 0.0f,
     0.5f,  0.5f, 0.0f,
    -0.5f,  0.5f, 0.0f
};

GLuint indices[] = { 
   0, 1, 2,
    2, 3, 0
};

Практическая часть:
Задача 1: Создайте окно и отрендерите треугольник.

#include <GL/glew.h>
#include <GLFW/glfw3.h>

int main() {
    glfwInit();
    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "OpenGL", NULL, NULL);
    glfwMakeContextCurrent(window);

    glewInit();

    float vertices[] = {
        -0.5f, -0.5f, 0.0f,
         0.5f, -0.5f, 0.0f,
         0.0f,  0.5f, 0.0f
    };

    GLuint VBO;
    glGenBuffers(1, &VBO);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

    glEnableVertexAttribArray(0);
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);

    while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
        glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents();
    }

    glfwTerminate();
    return 0;
}

Задача 2: Создайте квадрат и отрендерите его.

float vertices[] = {
    -0.5f, -0.5f, 0.0f,
     0.5f, -0.5f, 0.0f,
     0.5f,  0.5f, 0.0f,
    -0.5f,  0.5f, 0.0f
};

GLuint indices[] = {
    0, 1, 2,
    2, 3, 0
};

Итог урока:
Сегодня мы узнали, как использовать OpenGL для создания графических приложений. Эти знания помогут вам разрабатывать 2D и 3D графику.

Справочник C++