用GLM库和GLSL编制最简单的三角形程序

Opengl的最新版本中取消掉了Immediate模式，矩阵管理也都交给了用户。我们不再能够寄希望于OpenGL来给我们管理一堆ModelView、 Projection等矩阵，我们需要自己来管理；我们也不能寄希望于OpenGL默认的管线来帮我们处理所以得事情，我们需要自己写Shader来控制顶点处理、片元处理甚至片元组装。在这种情况下我们怎样来编OpenGL程序呢，继续用以前的方法？当然了，这确实是可以的，因为OpenGL提供了兼容模式，但是从长久来看的话，我们还是很有必要适应新的OpenGL环境的。而且必须看到，OpenGL给我们新提供的模式不是为了要让我们的编程更加复杂，而是要让我们对程序包括GPU有更多的控制。  GLM是一个整体用法和GLSL很相似的数学运算库，开发者也声称“GLSL + Optional features = OpenGL Mathematics (GLM)”。它可以用来帮助我们操作矩阵和向量，因为在新的OpenGL中我们glLoadIdentity等矩阵函数已经被标记为Deprecated了，我们需要自己来保存我们运算的矩阵。另外，我们可以在程序中用GLSL编写的shader来控制OpenGL管线流程。  下面是用OpenGL实现的一个最简单的旋转三角形程序，里面用GLM管理矩阵，用GLSL管理OpenGL管线。  在程序的初始化函数中我们主要做三件事情，首先是定义一个Perspective矩阵： 

projectionMatrix = glm::perspective(45.0f, 1.0f, 0.1f, 100.f);

projectionMatrix = glm::perspective(45.0f, 1.0f, 0.1f, 100.f);

然后我们用一个GLSL管理类来加载我们的shader程序：

shaderProgramme = new GLSLProgram("triangle.vert", "triangle.frag");
 if ( !shaderProgramme->initialize() )
 {
  std::cout<<"shaderProgramme initialization failed!"<<std::endl;
  exit(1);
 }
 // bind the attribute location
 shaderProgramme->bindAttrib(0, "a_Vertex");
 shaderProgramme->bindAttrib(1, "a_Color");
 //re link the program
 shaderProgramme->linkProgram();
 shaderProgramme->bindShader();

shaderProgramme = new GLSLProgram("triangle.vert", "triangle.frag");
 if ( !shaderProgramme->initialize() )
 {
  std::cout<<"shaderProgramme initialization failed!"<<std::endl;
  exit(1);
 }
 // bind the attribute location
 shaderProgramme->bindAttrib(0, "a_Vertex");
 shaderProgramme->bindAttrib(1, "a_Color");
 //re link the program
 shaderProgramme->linkProgram();
 shaderProgramme->bindShader(); 

最后我们生成一个VBO来管理我们的数据：

 

glGenBuffers(1, &vbo);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(ver_color), ver_color, GL_STATIC_DRAW);

glGenBuffers(1, &vbo);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(ver_color), ver_color, GL_STATIC_DRAW);

然后再程序的display函数中我们只需要绑定VBO，然后告诉GLSL我们的shader中用到的属性都到哪去取值，我们就可以调用函数把三角形画出来了，具体代码如下：

glClearColor(0, 0, 0, 1);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6*sizeof(GLfloat), BUFFER_OFFSET(0));
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6*sizeof(GLfloat), BUFFER_OFFSET(3*sizeof(GLfloat)));
glEnableVertexAttribArray(0);
glEnableVertexAttribArray(1);
glm::mat4 tmp = glm::translate(glm::mat4(1.0f), glm::vec3(0, 0, -3.5));
modelMatrix = glm::rotate(tmp, angle, glm::vec3(0, 1, 0));
// send the modelview and projection matrices to the shaders
shaderProgramme->sendUniform4x4("modelview_matrix", glm::value_ptr(modelMatrix));
shaderProgramme->sendUniform4x4("projection_matrix", glm::value_ptr(projectionMatrix));
//draw triangle
glDrawArrays( GL_TRIANGLES, 0, 3);
glutSwapBuffers();

glClearColor(0, 0, 0, 1);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6*sizeof(GLfloat), BUFFER_OFFSET(0));
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6*sizeof(GLfloat), BUFFER_OFFSET(3*sizeof(GLfloat)));
glEnableVertexAttribArray(0);
glEnableVertexAttribArray(1);
glm::mat4 tmp = glm::translate(glm::mat4(1.0f), glm::vec3(0, 0, -3.5));
modelMatrix = glm::rotate(tmp, angle, glm::vec3(0, 1, 0));
// send the modelview and projection matrices to the shaders
shaderProgramme->sendUniform4x4("modelview_matrix", glm::value_ptr(modelMatrix));
shaderProgramme->sendUniform4x4("projection_matrix", glm::value_ptr(projectionMatrix));
//draw triangle
glDrawArrays( GL_TRIANGLES, 0, 3);
glutSwapBuffers();

程序代码下载：Triangle_Rotate_Glm.rar