年早些時(shí)候，微軟宣布正在努力在Windows 10的Direct3D 12（D3D12）中啟用對OpenCL和OpenGL映射層的支持。為了啟用映射層，解決設(shè)備上沒有OpenCL和OpenGL硬件驅(qū)動(dòng)時(shí)的兼容性問題，公司目前已經(jīng)在微軟商店中發(fā)布了兼容性包。

該兼容性包的標(biāo)題為 "OpenCL和OpenGL兼容性包"，目前可以從微軟商店（之前稱為Windows商店）中下載。該兼容性包針對的是運(yùn)行Windows 10 May 2020 Update、Windows 10 October 2020 Update或更新版本的系統(tǒng)。

在產(chǎn)品列表中，微軟指出，當(dāng)適當(dāng)?shù)挠布?qū)動(dòng)程序缺失或默認(rèn)情況下未啟用時(shí)，這個(gè)兼容性包可以讓你在設(shè)備上運(yùn)行OpenCL和OpenGL應(yīng)用。Windows 10將在啟用硬件加速功能后自動(dòng)啟動(dòng)支持的應(yīng)用程序，以提高性能。

需要注意的是，只有設(shè)備和應(yīng)用支持DirectX 12時(shí)，這個(gè)功能才會(huì)發(fā)揮作用。對于驅(qū)動(dòng)安裝齊全的計(jì)算機(jī)而言，只有很少一些應(yīng)用會(huì)使用這個(gè)兼容包，但微軟表示，它正在開發(fā)一個(gè)捆綁包，允許更多應(yīng)用使用兼容層。Windows Insiders可以獲得這個(gè)捆綁包的預(yù)覽版，并使用它來運(yùn)行更多的應(yīng)用。

微軟希望兼容性層能夠讓開發(fā)者和用戶更容易使用。目前，并不是每臺(tái)Windows機(jī)器都對OpenCL和OpenGL有很好的原生支持，而映射層將顯著提高兼容性。

Windows 10的OpenCL和OpenGL兼容包還將幫助生產(chǎn)力和創(chuàng)意應(yīng)用，所以它真的不僅僅是只能用于游戲

微軟正在鼓勵(lì)開發(fā)者將他們的應(yīng)用和游戲移植到DirectX 12上，微軟希望開發(fā)者社區(qū)和用戶能夠從通過微軟商店提供的Windows 10兼容層中受益。

OpenCL和OpenGL的兼容層下載地址：

https://www.microsoft.com/en-gb/p/opencl-and-opengl-compatibility-pack/9nqpsl29bfff?

算機(jī)圖形學(xué)的世界中，OpenGL 無疑是開發(fā)者們不可或缺的一部分。無論是游戲開發(fā)、虛擬現(xiàn)實(shí)，還是科學(xué)可視化，OpenGL都能提供強(qiáng)大的支持。C++與OpenGL這兩者的結(jié)合，創(chuàng)造出令人驚嘆的3D圖形效果。

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384篇原創(chuàng)內(nèi)容

公眾號

一、什么是OpenGL？

OpenGL（Open Graphics Library）是一個(gè)用于渲染2D和3D圖形的跨平臺(tái)、跨編程語言的應(yīng)用程序編程接口（API）。它由Khronos Group維護(hù)和發(fā)展，廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)、CAD軟件、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)可視化等領(lǐng)域。

OpenGL提供了豐富的圖形渲染功能，包括幾何處理、光照、紋理映射等，使得開發(fā)者能夠高效地進(jìn)行圖形編程。

二、為什么選擇C++與OpenGL？

1. 高性能：C++語言具有高效的內(nèi)存管理和執(zhí)行速度，而OpenGL則提供了直接操作顯卡的能力，兩者結(jié)合能夠最大化地發(fā)揮硬件性能。
2. 跨平臺(tái)性：OpenGL支持Windows、Linux、macOS等多個(gè)平臺(tái)，使得你的應(yīng)用能夠輕松移植。
3. 社區(qū)支持：OpenGL擁有龐大的開發(fā)者社區(qū)，豐富的文檔和示例代碼，使得入門和開發(fā)更加便捷。

三、環(huán)境配置

在開始編寫OpenGL程序之前，我們需要進(jìn)行一些環(huán)境配置。通常，我們需要安裝以下庫：

1. GLEW (OpenGL Extension Wrangler Library)：用于加載所有OpenGL擴(kuò)展函數(shù)。
2. GLFW (Graphics Library Framework)：一個(gè)用于創(chuàng)建窗口、上下文和處理輸入的庫。

在Linux系統(tǒng)中，可以使用包管理器安裝這些庫。例如：

sudo apt-get install libglew-dev libglfw3-dev

在Windows系統(tǒng)中，可以從各自的官網(wǎng)下載安裝包或通過包管理工具（如vcpkg）安裝。

四、Hello OpenGL：繪制第一個(gè)三角形

接下來，讓我們編寫一個(gè)簡單的C++ OpenGL程序，創(chuàng)建一個(gè)窗口并繪制一個(gè)三角形。

1. 配置CMake

首先，我們使用CMake來配置項(xiàng)目。創(chuàng)建一個(gè)CMakeLists.txt文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

project(OpenGLDemo)




set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)




find_package(GLEW REQUIRED)

find_package(GLFW3 REQUIRED)

find_package(OpenGL REQUIRED)




add_executable(OpenGLDemo main.cpp)




target_link_libraries(OpenGLDemo GLEW::GLEW glfw OpenGL::GL)

2. 編寫主程序

在main.cpp中，編寫如下代碼：

#include <GL/glew.h>

#include <GLFW/glfw3.h>

#include <iostream>




// 窗口尺寸回調(diào)函數(shù)

void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height) {

    glViewport(0, 0, width, height);

}




// 處理輸入

void processInput(GLFWwindow *window) {

    if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE)==GLFW_PRESS)

        glfwSetWindowShouldClose(window, true);

}




int main() {

    // 初始化GLFW

    if (!glfwInit()) {

        std::cerr << "Failed to initialize GLFW" << std::endl;

        return -1;

    }




    // 創(chuàng)建窗口

    GLFWwindow* window=glfwCreateWindow(800, 600, "OpenGL Demo", nullptr, nullptr);

    if (!window) {

        std::cerr << "Failed to create GLFW window" << std::endl;

        glfwTerminate();

        return -1;

    }

    glfwMakeContextCurrent(window);

    glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);




    // 初始化GLEW

    if (glewInit() !=GLEW_OK) {

        std::cerr << "Failed to initialize GLEW" << std::endl;

        return -1;

    }




    // 定義頂點(diǎn)數(shù)據(jù)

    float vertices[]={

         0.0f,  0.5f, 0.0f,

        -0.5f, -0.5f, 0.0f,

         0.5f, -0.5f, 0.0f

    };




    // 創(chuàng)建頂點(diǎn)緩沖對象

    GLuint VBO;

    glGenBuffers(1, &VBO);

    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);

    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);




    // 創(chuàng)建頂點(diǎn)數(shù)組對象

    GLuint VAO;

    glGenVertexArrays(1, &VAO);

    glBindVertexArray(VAO);




    // 解析頂點(diǎn)數(shù)據(jù)

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

    glEnableVertexAttribArray(0);




    // 主循環(huán)

    while (!glfwWindowShouldClose(window)) {

        // 處理輸入

        processInput(window);




        // 渲染指令

        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);




        // 繪制三角形

        glBindVertexArray(VAO);

        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);




        // 交換緩沖

        glfwSwapBuffers(window);

        glfwPollEvents();

    }




    // 清理資源

    glDeleteVertexArrays(1, &VAO);

    glDeleteBuffers(1, &VBO);




    glfwTerminate();

    return 0;

}

五、深入OpenGL：著色器編程

在上面的例子中，我們已經(jīng)能夠繪制一個(gè)簡單的三角形。但要實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜和逼真的效果，我們需要利用OpenGL的著色器編程。著色器是運(yùn)行在GPU上的小程序，用于控制頂點(diǎn)和片段的處理方式。

1. 編寫頂點(diǎn)著色器和片段著色器

首先，我們需要編寫頂點(diǎn)著色器和片段著色器。創(chuàng)建兩個(gè)文件：vertex_shader.glsl 和 fragment_shader.glsl。

#version 330 core
layout(location=0) in vec3 aPos;


void main() {
    gl_Position=vec4(aPos, 1.0);
}


fragment_shader.glsl:

#version 330 core

out vec4 FragColor;




void main() {

    FragColor=vec4(1.0, 0.5, 0.2, 1.0);

}

2. 加載和編譯著色器

在main.cpp中，添加以下代碼來加載和編譯著色器：

#include <fstream>

#include <sstream>




std::string readShaderSource(const char* filePath) {

    std::ifstream shaderFile(filePath);

    std::stringstream shaderStream;

    shaderStream << shaderFile.rdbuf();

    return shaderStream.str();

}




GLuint compileShader(const char* source, GLenum shaderType) {

    GLuint shader=glCreateShader(shaderType);

    glShaderSource(shader, 1, &source, nullptr);

    glCompileShader(shader);




    int success;

    char infoLog[512];

    glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);

    if (!success) {

        glGetShaderInfoLog(shader, 512, nullptr, infoLog);

        std::cerr << "Error: Shader compilation failed\n" << infoLog << std::endl;

    }




    return shader;

}

在主函數(shù)中，使用這些函數(shù)來編譯和鏈接著色器：

std::string vertexSource=readShaderSource("vertex_shader.glsl");

std::string fragmentSource=readShaderSource("fragment_shader.glsl");




GLuint vertexShader=compileShader(vertexSource.c_str(), GL_VERTEX_SHADER);

GLuint fragmentShader=compileShader(fragmentSource.c_str(), GL_FRAGMENT_SHADER);




GLuint shaderProgram=glCreateProgram();

glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);

glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);

glLinkProgram(shaderProgram);




int success;

char infoLog[512];

glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success);

if (!success) {

    glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, nullptr, infoLog);

    std::cerr << "Error: Shader program linking failed\n" << infoLog << std::endl;

}




glDeleteShader(vertexShader);

glDeleteShader(fragmentShader);
最后，在渲染循環(huán)中使用這個(gè)著色器程序：

glUseProgram(shaderProgram);

glBindVertexArray(VAO);

glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

六、總結(jié)

通過本文的介紹，相信大家已經(jīng)對C++與OpenGL的結(jié)合有了初步的認(rèn)識(shí)。從環(huán)境配置到繪制第一個(gè)三角形，再到深入的著色器編程，OpenGL為我們提供了強(qiáng)大的圖形渲染能力。在實(shí)際應(yīng)用中，你可以利用這些知識(shí)，創(chuàng)建更加復(fù)雜和精美的圖形效果。