OpenGL学习笔记(二)—— (macOS)环境搭建

版本说明

  • Mac OS X : 10.12.6
  • GLFW : 3.2.1
  • GLEW : 2.1.0

工具准备

  1. 下载安装 Xcode
  2. 安装 Command Line Tool

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    $ xcode-select --install
  3. 下载安装 GUI 版的 CMake

简述

  • OpenGL:(英语:Open Graphics Library)是用于渲染2D3D 矢量图形的跨语言、跨平台(由 Khronos组织 制定并维护)的规范(Specification)
  • GLFW:是一个专门针对 OpenGLC 语言库,提供了渲染物体所需的最低限度的接口。其允许用户创建 OpenGL 上下文,定义窗口参数以及处理用户输入,把物体渲染到屏幕所需的必要功能。(注意:OpenGL 并不规定窗口创建和管理的部分,这一部分完全交由 GLFW 来实现;还有其他类似的:GLUTSDL 等)。
  • GLEW:由于 OpenGL 只是一种 标准/规范,并且是由驱动制造上在驱动中予以实现。OpenGL 的大多数函数在编译时(compile-time)是未知状态的,需要在运行时(run-time)来请求。GLEW 的工作就是获取所需的函数的地址,并储存在函数指针中供使用。(还有其他类似的:GLAD)。
  • GLAD:是一个开源的库,功能跟 GLEW 类似。GLAD 使用了一个在线服务(在这里能够告诉 GLAD 需要定义的 OpenGL 版本,并且根据这个版本加载所有相关的 OpenGL 函数)。
  • SOIL:大多数图形学处理的任务都需要读取图片到内存当中。当前存在着各种各样的图片格式,例如 jpeg, bmp, png 等等;SOIL 提供了将图片加载到内存当中的功能,避免了因繁杂的图片格式读取问题。
  • GLM:提供了大量的矩阵变换,向量变换以及各种针对矩阵和向量的计算操作。

GLFW编译安装

  1. 下载GLFW源码,并解压。
  2. 打开CMake,选择 源代码目录目标文件目录

  3. 点击Configure(设置)按钮,让CMake读取设置和源代码,然后选择工程的生成器 Unix Makefiles

  4. CMake会显示可选的编译选项用来配置最终生成的库。这里使用默认设置,并再次点击Configure(设置)按钮保存设置。

  5. 保存之后,点击Generate(生成)按钮,生成的工程文件会在 Build 文件夹中。

  6. 打开终端,cd 进入 Build目录

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    $ cd GLFW_Build
  7. 执行 make 命令进行编译安装库文件。

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    $ make

  8. 执行 make install 命令进行安装,一般会安装到 /usr/local/include/usr/local/lib 中。

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    $ make instll

  9. 查看一下 /usr/local/include
    • 安装前:
    • 安装后:
  10. 查看一下 /usr/local/lib
    • 安装前:
    • 安装后:

至此,Mac OS X 下的 GLFW 环境已经配置好了

GLEW 编译安装

  1. 下载GLEW源码,并解压。

  2. 打开终端,cd 进入 解压目录。

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    $ cd GLEW_Source/glew-2.1.0
  3. 执行 make 命令进行编译安装库文件。

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    $ make

  4. 执行 make install 命令进行安装,一般会安装到 /usr/local/include/usr/local/lib 中。

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    $ make instll

  5. 查看一下 /usr/local/include

    • 安装前:
    • 安装后:
  6. 查看一下 /usr/local/lib
    • 安装前:
    • 安装后:

至此,Mac OS X 下的 GLEW 环境已经配置好了

注意: glew 头文件 必须在包含 glfw头文件之前,否则回报错:gl.h included before glew.h

GLAD 配置

  1. 打开 GLAD在线服务
  2. 将语言设置为 C/C++,在 API 选项中,选择 3.3 及以上的 OpenGL 版本。
  3. 将模式 Profile 设置为 Core ,保证生成加载器 Generate a loader 选项是选中的。
  4. 先暂时忽略拓展 Extensions 中内容。
  5. 点击生成 Generate

  6. 下载生成的 zip 包(包含 glad.cglad.hkhrplatform.h),解压后 include 目录下的 gladKHR 文件夹复制/usr/local/includeglad.c 添加到项目中。

  7. 测试代码:

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    #include <glad/glad.h>
    #include <GLFW/glfw3.h>
    int main()
    {
    glfwInit();
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
    return 0;
    }

注意: glad 头文件 必须在包含 glfw头文件之前,否则回报错:OpenGL header already included, remove this include, glad already provides it,而且不能与 glew 共同使用,否则也会报错:gl.h included before glew.hglad头文件在glew头文件之前) 或 OpenGL header already included, remove this include, glad already provides itglad头文件在glew头文件之后) 。

使用

要在 Xcode 中调用相应的库函数,需要在 Xcode 工程中添加相应的头文件库文件,这里有两种方式可以让 OpenGL 工程找到相应的库文件:

  1. 将库的 includelib 文件夹拷贝到 Xcode 本身的 includelib 文件夹中(不推荐)。
  2. 在新建的工程中链接库的 includelib 文件。这样做更加清晰也更加易于管理,但是每次新建工程都要重新链接相应的库文件,如下:

    • 打开 Xcode 新建一个空工程或者 Command Line Tool
    • 在工程的 Build Settings 中找到 Header Search Paths,将 /usr/local/include 添加到头文件搜索路径中,记得选上 recursive
    • 在工程的 Build Settings 中找到 Library Search Paths,将 /usr/local/lib 添加进来,记得选上 recursive

    • 在工程的 Build Phases 中的 Link Binary With Libraries 中,添加以下几个库文件:

      • Cocoa.framework
      • OpenGL.framwork
      • GLUT.framework
      • CoreVideo.framework
      • IOKit.framework
      • libglfw3.a
      • libGLEW.a

        注意: libglfw3.alibGLEW.a 可能需要手动去 /usr/local/lib 中寻找添加。

    • 特别注意1:需要将 Build Settings 里的 Enable Modules(C and Objective-C) 设为 No,否则 GLEW 头文件会报错:(/usr/local/include/GL/glew.h:16426:17: Declaration of ‘PFNGLCOPYTEXSUBIMAGE3DPROC’ must be imported from module ‘OpenGL.GL3’ before it is required)

    • 特别注意2:请确认是在包含 GLFW 的头文件之前包含了 GLAD GLEW 的头文件。GLAD/GLEW的头文件包含了正确的OpenGL头文件(例如GL/gl.h),所以需要在其它依赖于 OpenGL 的头文件之前包含 GLAD/GLEW

环境测试

  1. 打开 Xcode 新建一个 Command Line Tool 的工程。
  2. 配置环境。
  3. 输入以下测试代码:,运行成功将会看到一个三角形。

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    #import <Foundation/Foundation.h>
    #include <GL/glew.h>
    #include <GLFW/glfw3.h>
    void Render(void)
    {
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glBegin(GL_TRIANGLES);
    {
    glColor3f(1.0,0.0,0.0);
    glVertex2f(0, .5);
    glColor3f(0.0,1.0,0.0);
    glVertex2f(-.5,-.5);
    glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glVertex2f(.5, -.5);
    }
    glEnd();
    }
    int main(int argc, const char * argv[]) {
    GLFWwindow* win;
    if(!glfwInit()){
    return -1;
    }
    win = glfwCreateWindow(640, 480, "OpenGL Base Project", NULL, NULL);
    if(!win)
    {
    glfwTerminate();
    exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if(!glewInit())
    {
    return -1;
    }
    glfwMakeContextCurrent(win);
    while(!glfwWindowShouldClose(win)){
    Render();
    glfwSwapBuffers(win);
    glfwPollEvents();
    }
    glfwTerminate();
    exit(EXIT_SUCCESS);
    return 0;
    }

    运行结果如下:

    Demo


参考资料

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