使用 glut

opengl 標準並沒有提供用於建立和管理視窗的 api，各個主流作業系統都提供了支援 opengl 的介面，x 系統提供的介面叫做 GLX，windows 提供的介面叫 WGL，mac 系統提供的介面叫做 CGL。我們可以使用 opengl 的一個工具庫 glut(opengl utility toolkit)來管理視窗，處理事件，IO 控制和其它裝置管理。
首先，我們需要下載 glut 庫，下載地址
http://www.opengl.org/resources/libraries/glut/glutdlls37beta.zip
下載之後得到五個檔案，glut.h，glut.lib，glut32.lib，glut.dll 和 glut32.dll。接下來就是配置環境變量了，我使用的環境是 windows+visual studio。

• 第一步，把 glut.h 放在 visual studio 安裝目錄下的 VC/include/gl 目錄中（預設沒有 gl 資料夾，自己建立一個）
• 第二步，把 glut.lib 和 glut32.lib 放在 visual studio 安裝目錄下的 VC/lib 目錄下
• 第三步，把 glut.dll 和 glut32.dll 放在系統目錄 c:\windows\system32 目錄下，64 位系統放在 c:\windows\syswow64 目錄下

第一個例子

新建一個 C++ 空專案，控制檯或 win32 都行，然後新增一個原始檔

#include <gl/glut.h>
 

#include <iostream>

using namespace std;

void renderPreFrame();

int main(int argc, char** argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA);

    glutInitWindowPosition(100, 100);
    glutInitWindowSize(400, 400);
    glutCreateWindow("First Window");

    glutDisplayFunc(renderPreFrame);

    glClearColor(0.0f
 
, 0.0f, 0.0f, 0.0f);

    glutMainLoop();

    return 0;
}

void renderPreFrame()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glutSwapBuffers();
}

執行之後可以看到一個 400x400 的黑視窗，在距離左上角 (100,100) 的位置。
opengl 庫有三類函式，115 個以 gl 開頭的函式是 opengl 核心庫函式，43個以 glu 開頭的函式是 opengl 實用庫函式，31 個以 aux 開頭的函式是 opengl 輔助庫函式。另外在 windows 平臺下，有 6 個以 wgl 開頭的函式是 windows 專用庫函式，還有 5 個無字首的函式是 win32api 函式。opengl 核心庫，實用庫和輔助庫，windows 作業系統已經配置好了，所以這些函式都可以直接使用。我們下載的工具庫函式都是以 glut 開頭，平時最常用的函式就是核心庫函式(glFun)，實用庫函式(gluFun)和工具庫函式(glutFun)。

• glutInit 函式用於初始化 glut，其引數可以直接從命令列獲取，從命令列啟動程式可以帶一些有用的引數，比如 -sync 可以關閉 X 非同步性質，-gldebug 可以檢查 gl 錯誤並獨立地顯示它們
• glutInitDisplayMode 配置 glut 選項，GLUT_DOUBLE 設定雙緩衝，即一個緩衝繪製，一個緩衝顯示，預設是單緩衝 GLUT_SINGLE；GLUT_RGBA 指定大多數渲染結束位置（比如螢幕）的顏色模式
• glutInitWindowPosition 指定視窗的位置，glutInitWindowSize 指定視窗大小，glutCreateWindow 用於建立視窗，其引數是視窗的標題
• glutDisplayFunc 為 opengl 的渲染主回撥函式，glut 提供了一些 opengl 與視窗系統互動的函式，glutDisplayFunc 就是其中一個，這個回撥函式完成一幀中的所有渲染工作，在 glut 內部迴圈中不斷呼叫。主回撥函式並不會每一幀都繪製，只有視窗發生變化需要重新繪製時才會呼叫
• glClearColor 設定清除幀緩衝時所用的顏色，顏色有四個通道 RGBA，取值範圍為 0~1 之間。這是一個核心庫函式。在這裡我們首次接觸到 opengl 的狀態(state)，渲染是一個複雜的過程，不能像普通函式一樣接受幾個引數就能完成功能，它需要指定 shaders，buffers 和其它各種屬性，另外幾個渲染操作可能使用同樣的屬性；因此 opengl 引入了 state，渲染命令只使用跟繪製頂點個數和初始化偏移值有關的個別屬性，其它屬性根據當前狀態設定；修改狀態後，它的值會一直維持不變直到下次修改
• glutMainLoop 將程式控制權交給 glut 並開啟其內部迴圈；在這個迴圈中，它監聽來自視窗系統的事件並通過設定的回撥函式傳遞給 glut，最常見的就是我們設定的渲染主函式；glutMain 只會呼叫一次，呼叫之後視窗系統就在這裡阻塞，將控制權移交給 glut
• 在渲染主回撥函式中，glClear 使用前面設定的顏色清除幀緩衝；在每次渲染之前，都得先將之前的幀緩衝進行清除
• 在渲染主回撥函式中，glutSwapBuffers 將前置緩衝和後置緩衝進行交換，這是雙緩衝模式呼叫的函式，如果是單緩衝模式則使用 glFlush 函式

至此，一個使用 opengl 的視窗就建立完成了，這裡使用了 2 個核心庫函式和 8 個工具庫函式，添加了一個回撥函式，處理每一幀的渲染工作，在這個回撥函式裡新增一些繪製圖元的函式，就可以在視窗中顯示圖形了，我們下一節就幹這件事。