彩色旋转立方体

环境说明

开发环境：Linux
运行环境：Linux
运行方式：
- 首先在/Cubic文件夹（本文件夹）下打开终端，用export LD_LIBRARY_PATH=./../dll，增加动态库搜索路径
- 运行可执行文件./cubic
- 若失败，则按照GLFW、GLEW的配置方法配置好环境后在本机重新编译
使用库：GLFW、GLEW、GLM

知识点

矩阵变换

矩阵的变换分为三种：放缩、旋转、平移，三者顺序不应混乱，用矩阵乘法表示：
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glm::mat4 mvp = Projection * View * model;
在本次实验中，使用的是透视视角，即近大远小，使用projection函数可以生成透视变换视角，属于放缩变换：
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glm::mat4 Projection = glm::perspective(glm::radians(90.0f), (float) width / (float)height, 0.1f, 100.0f);

为了让矩阵旋转，我们首先预设摄像机位置：

glm::mat4 View = glm::lookAt(
    glm::vec3(4,3,3), // Camera is at (4,3,3), in World Space
    glm::vec3(0,0,0), // and looks at the origin
    glm::vec3(0,1,0)  // Head is up (set to 0,-1,0 to look upside-down)
);

再于每次渲染改变角度（旋转矩阵）：

1	View = glm::rotate(View, glm::radians(1.0f), glm::vec3(-1.0f, -1.0f, 1.0f));

着色器：

着色器分类：本次实验中用到像素着色器与顶点着色器，顶点着色器用于将外部的顶点信息打包给其他着色器绘制，像素着色器用于染色。

着色器使用GLSL语言进行编写，并在C++中用字符串形式进行输入：

//顶点着色器  
const GLchar* vertexShaderSource="#version 330 core\n"  
    "layout (location=0) in vec3 aPos;\n"  
    "layout (location=1) in vec3 vertexColor;\n"
    "out vec3 fragmentColor;\n"
    "uniform mat4 transform;\n"
    "void main()\n"  
    "{\n"  
        "gl_Position = transform * vec4(aPos, 1.0);\n"  
        "fragmentColor = vertexColor;\n"
    "}\0";

着色器的编译与测试：

int vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);
glCompileShader(vertexShader);
GLint success;  
GLchar infoLog[512];  
glGetShaderiv(vertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);  
if (!success)  
{  
    glGetShaderInfoLog(vertexShader, 512, NULL, infoLog);  
    std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;  
}

着色器链接：

int shaderProgram = glCreateProgram();
glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);
glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
glLinkProgram(shaderProgram);
glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success);  
if (!success) {  
    glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, NULL, infoLog);  
    std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << std::endl;  
}

着色器参数属性：

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glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);

将变换矩阵传入着色器的uniform变量中：

1 2	unsigned int transformLoc = glGetUniformLocation(shaderProgram, "transform"); glUniformMatrix4fv(transformLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(mvp));

深度测试：若不开启深度测试，会导致着色器无法判断覆盖信息，深度测试的用途是用于舍弃被遮盖住的图像，使其更加真实：
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glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glDepthFunc(GL_LESS);

源码

结果

注意事项

本环境中未配置glad，而使用glew，在代码开始时注意此初始化顺序：

glfwInit();//初始化  
// Set all the required options for GLFW   
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);//设置主版本号  
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);//设置次版本号  
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);  
glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, GL_FALSE);  

// Create a GLFWwindow object that we can use for GLFW's functions  创建一个窗口  
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "The perspective projection", NULL, NULL);  
glfwMakeContextCurrent(window);//设置为当前窗口  

// Set this to true so GLEW knows to use a modern approach to retrieving function pointers and extensions  
glewExperimental = GL_TRUE;  
// Initialize GLEW to setup the OpenGL Function pointers  
glewInit();

否则会导致此错误：

1	Segmentation fault (core dumped)

若提示./cubic command not found则先chmod u+x cubic
在未配置opengl环境的电脑上运行时可能缺少动态链接库，因此将动态链接库打包于项目文件中的dll文件夹，使用时需要用
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export LD_LIBRARY_PATH=xxx
增加动态链接库搜索位置，其中xxx为dll文件夹。

参考来源