前回のレッスンでは、ワークスペースを準備しました。これで、ウィンドウを作成する準備が完全に整いました。

この翻訳はFERusMと共同で作成されました。

猫の下で興味を持ってください。

パート1.3。 こんにちはウィンドウ

GLFWをインストールしたら、簡単なプログラムを作成する時が来ました。そのような資料でよくあるように、それをHello Worldとしましょう。 最初に.cppファイルを作成し、いくつかのヘッダーを接続する必要があります。また、 GLEWライブラリの静的バージョンを使用することを示す変数GLEW_STATICを設定する必要があります。

// GLEW    GLFW. // GLEW #define GLEW_STATIC #include <GL/glew.h> // GLFW #include <GLFW/glfw3.h>
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

GLFWの前にGLEWが接続されていることを確認してください。 GLEWヘッダーファイルには、 GL / gl.hなどの必要なOpenGLヘッダーファイルがすべて含まれています。

翻訳者からのメモ

TrueBersが指摘したように、これはおそらく古い松葉杖であり、GLFWの最新バージョン自体が必要なライブラリを接続しますが、 GLFW_INCLUDE_NONEフラグが設定されておらず、デフォルトでは宣言されていません。

次に、メイン関数を記述します。これで、GLFWウィンドウが作成されます。 次のようになります。

 int main() { // GLFW glfwInit(); // GLFW //    OpenGL. // glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3); // glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3); //      glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE); //     glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, GL_FALSE); return 0; }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

この関数では、最初にglfwInit関数を呼び出してGLFWを初期化し、 次にglfwWindowHint関数を使用してGLFWを構成します。 glfwWindowHintには非常に単純な署名があり、最初の引数には変更するパラメーターの識別子を渡す必要があり、2番目のパラメーターは対応するパラメーターに設定される値です。 パラメーター識別子とその値の一部は、 GLFW_プレフィックス付きの一般的な列挙にあります。 GLFWコンテキストの設定の詳細については、 公式GLFWドキュメントを参照してください。 この例を実行したときに、未定義の動作に非常に類似したエラーが表示された場合、GLFWライブラリを誤って接続したことを意味します。



OpenGLバージョン3.3は記事で使用されるため、glfwWindowHintメソッドを引数で呼び出した結果として、この特定のバージョンを使用していることをGLFWに伝える必要があります。

 GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3 GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

したがって、GLFWはOpenGLコンテキストを作成するときにすべての必要なアクションを実行します。 これにより、ユーザーが必要なバージョンのOpenGLを持っていない場合（この場合、バージョン3.3が考慮されます）、GLFWが起動しなくなります。 バージョンのインストールに加えて、 GLFW_OPENGL_CORE_PROFILEプロファイルを使用することを明確に示しました。 これにより、レガシーOpenGL機能を使用するときにエラーが発生します。 Mac OS Xを使用している場合、GLEW初期化コードに次のglfwWindowHint関数呼び出し（GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT、GL_TRUE）を追加する必要があります。

ハードウェアにOpenGLサポートバージョン3.3以降があり、対応するOpenGLバージョンがOSにインストールされていることを確認してください。 LinuxコンピューターのOpenGLのバージョンを確認するには、コンソールでglxinfoを使用します。 Windowsの場合、 OpenGL Extension Viewerを使用できます。 OpenGLのバージョンが必要よりも低い場合、ハードウェアがそれをサポートしていることを確認し、ドライバーを更新してください。

次に、ウィンドウオブジェクトを作成する必要があります。 このオブジェクトには、ウィンドウに関するすべての必要な情報が含まれており、GLFW関数によって使用されます。

 GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "LearnOpenGL", nullptr, nullptr); if (window == nullptr) { std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl; glfwTerminate(); return -1; } glfwMakeContextCurrent(window);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

glfwCreateWindow関数のシグネチャには、「ウィンドウの高さ」、「ウィンドウの幅」、「ウィンドウ名」の引数が必要です（残りの引数は不要です）。 後で必要になるGLFWwindow型のオブジェクトへのポインターを返します。 次に、このストリームのメインコンテキストになるウィンドウコンテキストを作成します。

グリュー

前回のレッスンでは、GLEWはOpenGL関数へのポインターを管理するため、OpenGL関数を呼び出す前にGLEWを初期化する必要があると述べました。

 glewExperimental = GL_TRUE; if (glewInit() != GLEW_OK) { std::cout << "Failed to initialize GLEW" << std::endl; return -1; }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

GLEWを初期化する前に、 glewExperimental変数をGL_TRUEに設定することに注意してください。 glewExperimentalをGL_TRUEに設定すると、GLEWは最新の手法を使用してOpenGL機能を制御できます。 また、この変数をデフォルト値のままにすると、コアプロファイルモードの使用時に問題が発生する場合があります。

ビューポート

何かを描き始める前に、何か他のことをする必要があります。 OpenGLにデータの表示方法とウィンドウに相対的な座標を認識させるために、レンダリングされたウィンドウのサイズをOpenGLに伝える必要があります。 これらの値はglViewport関数を介して設定できます。

 int width, height; glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height); glViewport(0, 0, width, height);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

glViewport関数の最初の2つの引数は、ウィンドウの左下隅の位置です。 3番目と4番目はレンダリングされたウィンドウの幅と高さ（px）で、GLFWから直接取得します。 幅と高さをそれぞれ800と600に手動で設定する代わりに、GLFWの値を使用します。このアルゴリズムは、DPIの大きい画面（Apple Retinaなど）でも機能するためです。



ビューポートに低い値を設定することもできます。 この場合、レンダリングされる情報はすべて小さくなり、たとえば、アプリケーションの別の部分をビューポートの外側にレンダリングできます。

舞台裏では、OpenGLはglViewportを介して送信されたデータを使用して、2D座標を画面座標に変換します。 たとえば、結果としての位置（-0.5、0.5）は（200、450）に変換されます。 処理されたOpenGL座標はそれぞれ-1〜1の範囲にあることに注意してください。範囲（-1、1）から（0,800）および（0,600）に効果的に変換できます。

エンジンを準備します

1つの画像をレンダリングした直後にアプリケーションがクラッシュするのは望ましくありません。 プログラムが閉じられるまで、画像のレンダリングとユーザー入力の処理を続けたいと考えています。 これを行うには、GLFWに停止するまで処理されるゲームループと呼ばれるループを作成する必要があります。

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

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

glfwWindowShouldClose関数は、ループの各反復の開始時に、GLFWが閉じる命令を受け取ったかどうかを確認します。GLFWが閉じた場合、関数はtrueを返し、ゲームループは動作を停止します。その後、アプリケーションを閉じます。



glfwPollEvents関数は、イベント（キーボード入力やマウスの動きなど）がトリガーされたかどうかを確認し、インストールされた関数（コールバック関数を介して設定できます）を呼び出します。 通常、ループの反復の開始時にイベント処理関数を呼び出します。



glfwSwapBuffers関数は、現在の反復中にレンダリングに使用され、結果を画面に表示するカラーバッファー（GLFWウィンドウの各ピクセルのカラー値を含む大きなバッファー）を置き換えます。

ダブルバッファリング

アプリケーションが単一のバッファに描画すると、結果の画像がちらつくことがあります。 この動作の理由は、レンダリングが瞬時ではなく、ピクセルごとに上から左、右から下に行われるためです。 画像はすぐには表示されませんが、徐々に表示されるため、多くのアーティファクトが発生する場合があります。 これらの問題を回避するために、ウィンドウアプリケーションはダブルバッファリングを使用します。 フロントバッファーには、ユーザーに表示される結果のイメージが含まれ、同時に、 リアバッファーにレンダリングが行われます。 描画が終了するとすぐに、これらのバッファが交換され、一度にユーザーに画像が表示されます。

他の何か

ゲームサイクルを終了するとすぐに、割り当てられたリソースをクリアする必要があります。 これは、メイン関数の最後にあるglfwTerminate関数によって行われます。

 glfwTerminate(); return 0;
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

このコードはすべてのリソースをクリアし、アプリケーションを終了します。 次に、アプリケーションをビルドしてみます。これで問題がなければ、次のように表示されます。









退屈な黒い画像が表示されている場合は、すべてを正しく行いました！ 他の何かを描くか、レッスンのすべての例を接続するのに問題がある場合は、このソースコードを試してください。



アプリケーションのビルドに問題がある場合は、最初にIDEのリンカーが正しく構成されていることを確認してください（最後のレッスンで説明したとおり）。 また、コードにエラーがないことを確認してください。 上記のソースコードと簡単に比較できます。 それでも問題が解決しない場合は、元の記事のコメントをご覧ください。問題の解決策が見つかるかもしれません。

入る

入力をある程度制御するために、GLFWのコールバック関数を使用できます。 コールバック関数は、適切なタイミングで呼び出されるようにGLFWに渡すことができる関数へのポインターです。 これらの関数の1つは、ユーザーがキーボードを使用するたびに呼び出されるKeyCallbackです。 この関数のプロトタイプは次のとおりです。

 void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mode);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

この関数は、最初の引数としてGLFWwindowへのポインターを取り、その後に押されたキーを記述する番号、キーに対して実行されるアクション、および修飾子（shift、control、altまたはsuper）を記述する番号が続きます。 キーが押されると、GLFWはこの関数を呼び出し、必要な引数を渡します。

 void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mode) { //    ESC,    WindowShouldClose  true, //      if(key == GLFW_KEY_ESCAPE && action == GLFW_PRESS) glfwSetWindowShouldClose(window, GL_TRUE); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

（新しい） key_callback関数では、押されたキーがESCキーであるかどうかを確認し、押された（リリースされていない）場合、glfwSetWindowShouldCloseを使用してWindowShouldCloseプロパティをtrueに設定してGLFWを閉じます。 ゲームループの次のステータスチェックによりサイクルが中断され、アプリケーションが終了します。



この関数をGLFWに渡すだけです。 これは次のように行われます。

 glfwSetKeyCallback(window, key_callback);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

オーバーライドできる多くのコールバック関数があります。 たとえば、ウィンドウのサイズ変更、エラー処理などの関数をオーバーライドできます。 ウィンドウの作成後、ゲームサイクルの前にコールバック関数を登録します。

描画

サイクルの各反復でレンダリングが発生するようにするため、すべてのレンダリングコマンドをゲームループに配置します。 次のようになります。

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

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

すべてが正常に機能することを確認するために、画面をクリアし、色で塗りつぶします。 レンダリングの各反復の開始時に、画面をクリアする必要があります。そうしないと、以前のレンダリングの結果が表示されます（この効果を実際に達成する必要がある場合がありますが、そうでない場合があります）。 glClearを使用してバッファを簡単にフラッシュできます。その中に、特定のバッファをフラッシュする必要があることを示す特別なビットを渡します。 現在設定できるビットは、 GL_COLOR_BUFFER_BIT 、 GL_DEPTH_BUFFER_BIT 、およびGL_STENCIL_BUFFER_BITです。 次に、カラーバッファのみをクリアする必要があります。

 glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

glClearColorを通じて画面をきれいにしたい色も設定していることに注意してください 。 glClearを呼び出すとすぐに、バッファ全体が指定された色で塗りつぶされます。 その結果、緑青になります。

ご覧のとおり、 glClearColorは状態設定関数であり、 glClearは状態を使用して画面の塗りつぶし色を決定する状態使用関数です。

レッスンの完全なソースコードはこちらにあります 。



これで、レンダリング関数の呼び出しでゲームループを埋めることができましたが、次のレッスンのためにこれを保存します。