第三节：OpenGL框架实现

首先需要在实现代码的语句最前面包含如下代码：

#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h>

Note: 确认在包含GLFW的头文件之前包含了GLAD的头文件。GLAD的头文件包含了正确的OpenGL头文件(例如GL/gl.h),所以需要在其他依赖于OpenGL的头文件之前包含GLAD;

创建窗口部分：

GLFWwindow* initWindow(GLuint vMajVersion, GLuint vMinVersion, const std::string& 
vWindTile, GLuint vScrWidth, GLuint vScrHeight)
{

	_ASSERT(vMajVersion > 0 && vMajVersion <= 4 && vMinVersion > 0 && vMajVersion <= 5 && vScrWidth > 0 && vScrHeight > 0);
	glfwInit();//初始化GLFW
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, vMajVersion);//设置主版本
	glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, vMinVersion);//设置次版本
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);//使用OpenGL核心模式

#ifdef __APPLE__
	glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);//在苹果上运行时使用
#endif

	GLFWwindow* pWindow = glfwCreateWindow(vScrWidth, vScrHeight, vWindTile.c_str(), nullptr, nullptr);

	if (pWindow == nullptr)
	{
		std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
		glfwTerminate();//如果创建窗口失败，则结束运行
		return nullptr;
	}

	glfwMakeContextCurrent(pWindow);//使用当前窗口作为上下文1
    //设置鼠标运动，窗口改变，鼠标缩放的回调函数
	glfwSetCursorPosCallback(pWindow, mouse_callback);
	glfwSetFramebufferSizeCallback(pWindow, framebuffer_size_callback);
	glfwSetScrollCallback(pWindow, scroll_callback);
	glfwSetInputMode(pWindow, GLFW_CURSOR, GLFW_CURSOR_DISABLED);

	//Glad是用来管理OpenGL的函数指针的，在任何调用OpenGL的函数之前我们需要初始化GlAD
	if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
	{
		std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
		return nullptr;
	}

	return pWindow;
}

视口：

在开始之前还有一件重要的事情要做，我们必须告诉OpenGL渲染窗口的尺寸和大小，即视口(Viewport)，这样OpenGL才能知道怎样根据窗口大小显示数据和坐标。

可以通过glViewport函数来设置窗口的维度：前两个参数用来控制窗口左下角的位置，后两个参数用来控制渲染窗口的宽度和高度；

glViewport(LeftDownX, LeftDownY, Width, Height);

渲染窗口Viewport和窗口大小不是同一个概念；渲染窗口是OpenGL渲染作用区域；实际上也可以将视口的维度设置为比GLFW的维度小，这样子所有的OpenGL渲染将会在一个更小的窗口中显示。

OpenGL幕后使用glViewport中定义的位置和宽高进行2D坐标的转换，将OpenGL中的位置坐标转换为屏幕坐标。处理过的OpenGL坐标范围只为-1到1，因此我们事实上将(-1到1)范围内的坐标映射到(LeftDownX, Width + LeftDownX)和(LeftDownY LeftDownY + Height);

窗口回调函数：

窗口改变回调函数：内容可自定义

void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* vWindow, int vWidth, int vHeight)
{
	// make sure the viewport matches the new window dimensions; note that width and 
	// height will be significantly larger than specified on retina displays.
	_ASSERT(vWidth > 0 && vHeight > 0);
	_ASSERT(vWindow != nullptr);

	glViewport(0, 0, vWidth, vHeight);
}

鼠标移动回调函数：内容可自定义，一般可用来改变相机方向

void mouse_callback(GLFWwindow* pWindow, double vXPos, double vYPos)
{
	if (IsFirstMouse)
	{
		LastX = (float)vXPos;
		LastY = (float)vYPos;
		IsFirstMouse = false;
	}

	float XOffset = float(vXPos - LastX);
	float YOffset = float(LastY - vYPos); // reversed since y-coordinates go from bottom to top

	LastX = (float)vXPos;
	LastY = (float)vYPos;

	Camera.processMouseMovement(XOffset, YOffset);
}

鼠标缩放函数：内容可自定义，一般用来缩放视野远近

void scroll_callback(GLFWwindow* pWindow, double vXOffset, double vYOffset)
{
	Camera.processMouseScroll((float)vYOffset);
}

渲染循环：

我们不希望只绘制一帧图像之后应用程序就立即退出并关闭窗口，希望程序在我们主动关闭它之前不断绘制图像并能够接受用户输入。因此需要在程序中添加渲染循环。

glfwWindowShouldClose函数在每次循环开始前检查一次GLFW是否被要求退出。

glfwPollEvents函数检查有没有触发什么事件(比如键盘输入，鼠标移动等)，更新窗口状态，并调用对应得回到函数。

glfwSwapBuffers函数会交换颜色缓冲；主要是由于创建的窗口为双缓冲。如果使用单缓冲可能会存在图像闪烁的问题，这是因为生成的图像是按照从左到右，从上而下逐像素地绘制而成的。前缓冲保存最终输出的图像，它会在屏幕上显示。而所有的渲染指令都会在后缓冲上绘制。当所有指令执行完毕后，交换前后缓冲，这样图像就立即呈现出来，消除了不真实感。

    while (!glfwWindowShouldClose(pWindow))
    {
        //清空上一帧缓冲区，可能包括颜色，深度，模板缓冲
        glClearColor(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
        glClear(CL_COLOR_BUFFER_BIT);//此处清空颜色缓冲区

        //处理输入
        processInput(pWindow);

        //此处执行渲染指令

        //检查并调用事件，交换缓冲
        glfwPollEvents();
        glfwSwapBuffers(pWindow);
    }

void processInput(GLFWwindow *pWindow)
{
	//按下ESC，将会关闭窗口
	if (glfwGetKey(pWindow, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
		glfwSetWindowShouldClose(pWindow, true);

	if (glfwGetKey(pWindow, GLFW_KEY_W) == GLFW_PRESS)
		Camera.processKeyboard(FORWARD, DeltaTime);
	if (glfwGetKey(pWindow, GLFW_KEY_S) == GLFW_PRESS)
		Camera.processKeyboard(BACKWARD, DeltaTime);
	if (glfwGetKey(pWindow, GLFW_KEY_A) == GLFW_PRESS)
		Camera.processKeyboard(LEFT, DeltaTime);
	if (glfwGetKey(pWindow, GLFW_KEY_D) == GLFW_PRESS)
		Camera.processKeyboard(RIGHT, DeltaTime);
}

结束渲染：

结束渲染循环后需要正确释放/删除之前分配的所有资源，可以在main函数的最后调用glfwTerminate函数完成。

    glfwTerminate();