【OpenGL學習】（一）創建窗口

GLFW

OpenGL 本身只是一套圖形渲染 API，不提供窗口創建、上下文管理或輸入處理的功能。
GLFW 是一個支持創建窗口、處理鍵盤鼠標輸入和管理 OpenGL 上下文的跨平臺庫。因此，可以將OpenGL 和GLFW結合使用。

注：除了 GLFW，OpenGL 也可以與其他 GUI 框架如 Qt、MFC、SDL 等結合使用，實現更復雜或平臺特定的圖形界面程序。

GLAD

OpenGL 是一個跨平臺的圖形 API，其函數并非直接由操作系統或編譯器提供，而是通過顯卡驅動動態加載。這些函數的地址需要你在程序運行時手動獲取，例如：

// 定義一個函數指針類型 GLGENBUFFERSPROC，用于指向 glGenBuffers 函數。
typedef void (*GLGENBUFFERSPROC)(GLsizei, GLuint*);
// 使用 wglGetProcAddress 函數動態加載 OpenGL 的 glGenBuffers 函數。
GLGENBUFFERSPROC glGenBuffers = (GLGENBUFFERSPROC)wglGetProcAddress("glGenBuffers");

每一個函數你都得這么寫，非常繁瑣。

GLAD是一個OpenGL函數加載庫，可以自動加載與指定OpenGL版本相關的所有函數指針，避免了繁瑣的手動獲取，讓我們可以像普通函數一樣直接調用它們。

示例：創建窗口

#include <glad/glad.h>  // 用于加載 OpenGL 函數指針
#include <GLFW/glfw3.h> // 用于創建窗口和處理用戶輸入
#include <iostream>// 函數聲明：窗口大小變化回調函數
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
// 函數聲明：處理輸入
void processInput(GLFWwindow* window);// 設置窗口寬高
const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;int main()
{// 初始化 GLFW 庫，并配置 OpenGL 版本glfwInit(); // 初始化 GLFWglfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);  // 要 OpenGL 3.xglfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);  // 精確到 3.3 版本glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE); // 使用現代核心功能，不兼容舊版#ifdef __APPLE__// 兼容 Mac OS 系統glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
#endif// 創建 GLFW 窗口對象GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "LearnOpenGL", NULL, NULL);if (window == NULL) // 創建失敗則輸出錯誤信息并終止程序{std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;glfwTerminate();return -1;}glfwMakeContextCurrent(window); // 將當前上下文設置為剛創建的窗口glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback); // 注冊窗口尺寸改變的回調函數，告訴GLFW當窗口調整大小的時調用這個函數// 初始化 GLAD，加載所有 OpenGL 函數指針if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress)){std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;return -1;}// 渲染循環while (!glfwWindowShouldClose(window)) // 如果窗口沒有被關閉{// 處理輸入processInput(window);// 設置清屏顏色（RGBA格式，紅、綠、藍、透明度），用于清除顏色緩沖區glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);// 清除顏色緩沖區，使用上面設置的清屏顏色glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glfwSwapBuffers(window); // 交換顏色緩沖區：把畫好的圖像展示到屏幕上glfwPollEvents();  // 從操作系統獲取事件（鍵盤、鼠標、窗口變化等），并更新 GLFW 內部狀態，或者觸發用戶注冊的回調函數。}// 釋放資源并退出glfwTerminate();return 0;
}// 處理輸入
void processInput(GLFWwindow* window)
{// 當按下 ESC 鍵時關閉窗口if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)glfwSetWindowShouldClose(window, true); // 設置窗口應關閉標志
}// 窗口尺寸改變時調用的回調函數
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{// 設置視口大小，使其匹配新窗口尺寸// 注意：在高 DPI 顯示屏上，實際像素尺寸可能比指定尺寸更大glViewport(0, 0, width, height);
}

顏色緩沖區

顏色緩沖區是幀緩沖區（Frame Buffer） 的一部分，它保存了當前窗口中每一個像素的顏色值。

當你在屏幕上繪制圖形時，你的所有繪制操作（畫三角形、貼紋理、光照等）其實都是先寫入顏色緩沖區，最后才一次性展示在屏幕上。

OpenGL 中的默認幀緩沖區包括：

緩沖區	作用
顏色緩沖區（Color Buffer）	存儲每個像素的顏色值（RGB 或 RGBA）。
深度緩沖區（Depth Buffer）	存儲每個像素的深度值（Z 值），用于深度測試。
模板緩沖區（Stencil Buffer）	用于進行復雜的遮罩、裁剪操作。

OpenGL 默認使用雙緩沖機制（Double Buffering），也就是有兩個顏色緩沖區：

緩沖區	用途
前緩沖區（Front Buffer）	當前正在顯示在屏幕上的圖像
后緩沖區（Back Buffer）	當前正在繪制的圖像內容（你所有的渲染操作都寫在這里）

渲染流程大致如下：

1. 你通過 OpenGL API 畫東西 → 寫入后緩沖區。
2. 繪制完成后，調用 glfwSwapBuffers(window); → 前后緩沖區交換。
3. 后緩沖區的圖像變成可見，前緩沖區變成新的繪制目標。

這樣就可以避免畫面撕裂或閃爍，保證畫面平滑流暢。

processInput()和glfwPollEvents()的關系

	glfwPollEvents()	processInput()
誰寫的	GLFW 提供的函數	你自己寫的函數
屬于哪一層	系統層（事件驅動層）	應用層（行為控制層）
作用	從操作系統獲取輸入事件（鍵盤、鼠標、窗口）并更新內部狀態	基于 GLFW 狀態判斷執行邏輯，比如關閉窗口、移動物體
必須調用嗎	是的，否則無法接收到新輸入	可選，但你不寫就不會響應用戶行為
通常調用順序	一般在主循環每幀末尾調用	一般在主循環每幀開始調用
是否處理輸入行為	不處理輸入邏輯，只更新狀態	你寫的行為處理代碼（比如 ESC 退出）就在這里

參考：
https://learnopengl-cn.github.io/01%20Getting%20started/03%20Hello%20Window/