在 Windows 上手動設定 OpenGL
最後包含完整的示例程式碼
OpenGL 的 Windows 元件
WGL
WGL（可以發音為 wiggle ）代表“Windows-GL”，如“Windows 和 OpenGL 之間的介面” - 來自 Windows API 的一組函式，用於與 OpenGL 通訊。WGL 函式具有 wgl 字首，其標記具有 WGL_ 字首。
Microsoft 系統支援的預設 OpenGL 版本為 1.1。這是一個非常舊的版本（最近的版本是 4.5）。獲取最新版本的方法是更新圖形驅動程式，但你的圖形卡必須支援這些新版本。
可以在此處找到 WGL 功能的完整列表。
圖形裝置介面（GDI）
GDI（今天更新為 GDI +）是一個 2D 繪圖介面，允許你在 Windows 中繪製視窗。你需要 GDI 來初始化 OpenGL 並允許它與它互動（但實際上不會使用 GDI 本身）。
在 GDI 中，每個視窗都有一個裝置上下文（DC） ，用於在呼叫函式時標識繪圖目標（將其作為引數傳遞）。但是，OpenGL 使用自己的渲染上下文（RC） 。因此，DC 將用於建立 RC。
基本設定
建立一個視窗
因此，對於 OpenGL 中的操作，我們需要 RC，要獲得 RC，我們需要 DC，要獲得 DC，我們需要一個視窗。使用 Windows API 建立視窗需要幾個步驟。這是一個基本例程，因此有關更詳細的說明，你應該參考其他文件，因為這不是關於使用 Windows API。
這是 Windows 設定，因此必須包含 Windows.h，程式的入口點必須是 WinMain 過程及其引數。該程式還需要連結到 opengl32.dll 和 gdi32.dll（無論你使用的是 64 位還是 32 位系統）。
首先，我們需要使用 WNDCLASS 結構來描述我們的視窗。它包含有關我們要建立的視窗的資訊：
/* REGISTER WINDOW */
WNDCLASS window_class;
// Clear all structure fields to zero first
ZeroMemory(&window_class, sizeof(window_class));
// Define fields we need (others will be zero)
window_class.style = CS_OWNDC;
window_class.lpfnWndProc = window_procedure; // To be introduced later
window_class.hInstance = instance_handle;
window_class.lpszClassName = TEXT("OPENGL_WINDOW");
// Give our class to Windows
RegisterClass(&window_class);
/* *************** */
有關每個欄位含義的精確解釋（以及完整的欄位列表），請參閱 MSDN 文件。
然後，我們可以使用 CreateWindowEx 建立一個視窗。建立視窗後，我們可以獲得其 DC：
/* CREATE WINDOW */
HWND window_handle = CreateWindowEx(WS_EX_OVERLAPPEDWINDOW,
TEXT("OPENGL_WINDOW"),
TEXT("OpenGL window"),
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
0, 0,
800, 600,
NULL,
NULL,
instance_handle,
NULL);
HDC dc = GetDC(window_handle);
ShowWindow(window_handle, SW_SHOW);
/* ************* */
最後，我們需要建立一個從 OS 接收視窗事件的訊息迴圈：
/* EVENT PUMP */
MSG msg;
while (true) {
if (PeekMessage(&msg, window_handle, 0, 0, PM_REMOVE)) {
if (msg.message == WM_QUIT)
break;
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
// draw(); <- there goes your drawing
SwapBuffers(dc); // To be mentioned later
}
/* ********** */
畫素格式
OpenGL 需要了解有關視窗的一些資訊，例如顏色位，緩衝方法等。為此，我們使用畫素格式。但是，我們只能向作業系統建議我們需要什麼樣的畫素格式，作業系統將提供最相似的支援，我們無法直接控制它。這就是為什麼它只被稱為描述符。
/* PIXEL FORMAT */
PIXELFORMATDESCRIPTOR descriptor;
// Clear all structure fields to zero first
ZeroMemory(&descriptor, sizeof(descriptor));
// Describe our pixel format
descriptor.nSize = sizeof(descriptor);
descriptor.nVersion = 1;
descriptor.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_DRAW_TO_BITMAP | PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_GENERIC_ACCELERATED | PFD_DOUBLEBUFFER | PFD_SWAP_LAYER_BUFFERS;
descriptor.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA;
descriptor.cColorBits = 32;
descriptor.cRedBits = 8;
descriptor.cGreenBits = 8;
descriptor.cBlueBits = 8;
descriptor.cAlphaBits = 8;
descriptor.cDepthBits = 32;
descriptor.cStencilBits = 8;
// Ask for a similar supported format and set it
int pixel_format = ChoosePixelFormat(dc, &descriptor);
SetPixelFormat(dc, pixel_format, &descriptor);
/* *********************** */
我們在 dwFlags 欄位中啟用了雙緩衝，因此我們必須呼叫 SwapBuffers 以便在繪製後檢視內容。
渲染上下文
之後，我們可以簡單地建立渲染上下文：
/* RENDERING CONTEXT */
HGLRC rc = wglCreateContext(dc);
wglMakeCurrent(dc, rc);
/* ***************** */
請注意，一次只能有一個執行緒使用 RC。如果你希望稍後從另一個執行緒使用它，你必須在那裡呼叫 wglMakeCurrent 再次啟用它（這將在它當前處於活動狀態的執行緒上停用它，依此類推）。
獲得 OpenGL 功能
通過使用函式指標獲得 OpenGL 函式。一般程式是：
- 以某種方式獲取函式指標型別（本質上是函式原型）
- 宣告我們想要使用的每個函式（使用其函式指標型別）
- 獲得實際功能
例如，考慮 glBegin：
// We need to somehow find something that contains something like this,
// as we can't know all the OpenGL function prototypes
typedef void (APIENTRY *PFNGLBEGINPROC)(GLenum);
// After that, we need to declare the function in order to use it
PFNGLBEGINPROC glBegin;
// And finally, we need to somehow make it an actual function
（PFN 表示指向函式的指標，然後是 OpenGL 函式的名稱，最後是 PROC - 這是通常的 OpenGL 函式指標型別名稱。）
這是在 Windows 上完成的。如前所述，微軟只發布 OpenGL 1.1。首先，可以通過包含 GL/gl.h 找到該版本的函式指標型別。在那之後，我們宣告我們打算使用的所有函式，如上所示（在標頭檔案中執行它並將它們宣告為 extern 將允許我們在載入它們之後使用它們，只需包含它）。最後，通過開啟 DLL 來載入 OpenGL 1.1 函式：
HMODULE gl_module = LoadLibrary(TEXT("opengl32.dll"));
/* Load all the functions here */
glBegin = (PFNGLBEGINPROC)GetProcAddress("glBegin");
// ...
/* *************************** */
FreeLibrary(gl_module);
但是，我們可能想要比 OpenGL 1.1 更多一點。但 Windows 並沒有為我們提供函式原型或匯出函式。原型需要從 OpenGL 登錄檔中獲取。我們感興趣的檔案有三個：GL/glext.h，GL/glcorearb.h 和 GL/wglext.h。
為了完成 Windows 提供的 GL/gl.h，我們需要 GL/glext.h。它包含（如登錄檔所述）“OpenGL 1.2 及以上相容性配置檔案和擴充套件介面”（稍後將詳細介紹配置檔案和擴充套件，我們將看到使用這兩個檔案實際上並不是一個好主意 ）。
實際的功能需要通過 wglGetProcAddress 獲得（不需要為這個人開啟 DLL，它們不在那裡，只需使用該功能）。有了它，我們可以從 OpenGL 1.2 及更高版本（但不是 1.1）獲取所有功能。請注意，為了使其正常執行，必須建立 OpenGL 渲染上下文並使其成為當前。所以，例如，glClear：
// Include the header from the OpenGL registry for function pointer types
// Declare the functions, just like before
PFNGLCLEARPROC glClear;
// ...
// Get the function
glClear = (PFNGLCLEARPROC)wglGetProcAddress("glClear");
我們實際上可以構建一個使用 wglGetProcAddress 和 GetProcAddress 的包裝器 get_proc 程式：
// Get function pointer
void* get_proc(const char *proc_name)
{
void *proc = (void*)wglGetProcAddress(proc_name);
if (!proc) proc = (void*)GetProcAddress(gl_module, proc_name); // gl_module must be somewhere in reach
return proc;
}
所以要結束，我們將建立一個充滿函式指標宣告的標頭檔案，如下所示：
extern PFNGLCLEARCOLORPROC glClearColor;
extern PFNGLCLEARDEPTHPROC glClearDepth;
extern PFNGLCLEARPROC glClear;
extern PFNGLCLEARBUFFERIVPROC glClearBufferiv;
extern PFNGLCLEARBUFFERFVPROC glClearBufferfv;
// And so on...
然後我們可以建立一個像 load_gl_functions 這樣的程式，我們只呼叫一次，其工作原理如下：
glClearColor = (PFNGLCLEARCOLORPROC)get_proc("glClearColor");
glClearDepth = (PFNGLCLEARDEPTHPROC)get_proc("glClearDepth");
glClear = (PFNGLCLEARPROC)get_proc("glClear");
glClearBufferiv = (PFNGLCLEARBUFFERIVPROC)get_proc("glClearBufferiv");
glClearBufferfv = (PFNGLCLEARBUFFERFVPROC)get_proc("glClearBufferfv");
你們都準備好了！ 只需包含帶有函式指標和 GL 的標題。
更好的設定
OpenGL 配置檔案
OpenGL 已經開發了 20 多年，開發人員始終嚴格遵守向後相容性（BC） 。因此，新增新功能非常困難。因此，在 2008 年，它被分為兩個概況。核心和相容性。核心配置檔案打破了 BC，有利於效能改進和一些新功能。它甚至完全刪除了一些遺留功能。相容性配置檔案維護 BC 的所有版本低至 1.0，並且其中沒有一些新功能。它僅用於舊的遺留系統，所有新應用程式都應使用核心配置檔案。
因此，我們的基本設定存在問題 - 它只提供向後相容 OpenGL 1.0 的上下文。畫素格式也是有限的。有一種更好的方法，使用擴充套件。
OpenGL 擴充套件
對 OpenGL 的原始功能的任何新增都稱為擴充套件。通常，它們可以使某些事情變得合法，擴充套件引數值範圍，擴充套件 GLSL，甚至新增全新的功能。
有三個主要的擴充套件組：供應商，EXT 和 ARB。供應商擴充套件來自特定供應商，它們具有供應商特定標記，如 AMD 或 NV。EXT 擴充套件由多個供應商共同完成。一段時間後，它們可能會成為 ARB 擴充套件，這些都是官方支援的 ARB 和 ARB 批准的擴充套件。
要獲取所有擴充套件的函式指標型別和函式原型，並且如前所述，來自 OpenGL 1.2 和更高版本的所有函式指標型別，必須從 OpenGL 登錄檔下載標頭檔案。正如所討論的，對於新的應用程式，最好使用核心配置檔案，因此最好包括 GL/glcorearb.h 而不是 GL/gl.h 和 GL/glext.h（如果你使用 GL/glcorearb.h 則不包括 GL/gl.h）。
在 GL/wglext.h 中還有 WGL 的擴充套件。例如，獲取所有支援的副檔名列表的功能實際上是擴充套件本身，wglGetExtensionsStringARB（它返回一個大字串，其中包含所有支援的副檔名的空格分隔列表）。
獲取擴充套件也是通過 wglGetProcAddress 處理的，所以我們可以像以前一樣使用我們的包裝器。
高階畫素格式和上下文建立
WGL_ARB_pixel_format 擴充套件允許我們建立高階畫素格式。與以前不同，我們不使用結構。相反，我們傳遞了想要的屬性列表。
int pixel_format_arb;
UINT pixel_formats_found;
int pixel_attributes[] = {
WGL_SUPPORT_OPENGL_ARB, 1,
WGL_DRAW_TO_WINDOW_ARB, 1,
WGL_DRAW_TO_BITMAP_ARB, 1,
WGL_DOUBLE_BUFFER_ARB, 1,
WGL_SWAP_LAYER_BUFFERS_ARB, 1,
WGL_COLOR_BITS_ARB, 32,
WGL_RED_BITS_ARB, 8,
WGL_GREEN_BITS_ARB, 8,
WGL_BLUE_BITS_ARB, 8,
WGL_ALPHA_BITS_ARB, 8,
WGL_DEPTH_BITS_ARB, 32,
WGL_STENCIL_BITS_ARB, 8,
WGL_ACCELERATION_ARB, WGL_FULL_ACCELERATION_ARB,
WGL_PIXEL_TYPE_ARB, WGL_TYPE_RGBA_ARB,
0
};
BOOL result = wglChoosePixelFormatARB(dc, pixel_attributes, NULL, 1, &pixel_format_arb, &pixel_formats_found);
同樣，WGL_ARB_create_context 擴充套件允許我們進行高階上下文建立：
GLint context_attributes[] = {
WGL_CONTEXT_MAJOR_VERSION_ARB, 3,
WGL_CONTEXT_MINOR_VERSION_ARB, 3,
WGL_CONTEXT_PROFILE_MASK_ARB, WGL_CONTEXT_CORE_PROFILE_BIT_ARB,
0
};
HGLRC new_rc = wglCreateContextAttribsARB(dc, 0, context_attributes);
有關引數和功能的精確說明，請參閱 OpenGL 規範。
我們為什麼不從他們開始呢？好吧，那是因為擴充套件允許我們這樣做，並且為了獲得擴充套件，我們需要 wglGetProcAddress，但這隻適用於有效的有效上下文。所以實質上，在我們能夠建立我們想要的上下文之前，我們需要已經有一些上下文活動，並且它通常被稱為虛擬上下文。
但是，Windows 不允許多次設定視窗的畫素格式。因此，需要銷燬視窗並重新建立視窗以應用新的東西：
wglMakeCurrent(dc, NULL);
wglDeleteContext(rc);
ReleaseDC(window_handle, dc);
DestroyWindow(window_handle);
// Recreate the window...
完整示例程式碼：
/* We want the core profile, so we include GL/glcorearb.h. When including that, then
GL/gl.h should not be included.
If using compatibility profile, the GL/gl.h and GL/glext.h need to be included.
GL/wglext.h gives WGL extensions.
Note that Windows.h needs to be included before them. */
#include <cstdio>
#include <Windows.h>
#include <GL/glcorearb.h>
#include <GL/wglext.h>
LRESULT CALLBACK window_procedure(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
void* get_proc(const char*);
/* gl_module is for opening the DLL, and the quit flag is here to prevent
quitting when recreating the window (see the window_procedure function) */
HMODULE gl_module;
bool quit = false;
/* OpenGL function declarations. In practice, we would put these in a
separate header file and add "extern" in front, so that we can use them
anywhere after loading them only once. */
PFNWGLGETEXTENSIONSSTRINGARBPROC wglGetExtensionsStringARB;
PFNWGLCHOOSEPIXELFORMATARBPROC wglChoosePixelFormatARB;
PFNWGLCREATECONTEXTATTRIBSARBPROC wglCreateContextAttribsARB;
PFNGLGETSTRINGPROC glGetString;
int WINAPI WinMain(HINSTANCE instance_handle, HINSTANCE prev_instance_handle, PSTR cmd_line, int cmd_show) {
/* REGISTER WINDOW */
WNDCLASS window_class;
// Clear all structure fields to zero first
ZeroMemory(&window_class, sizeof(window_class));
// Define fields we need (others will be zero)
window_class.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW | CS_OWNDC;
window_class.lpfnWndProc = window_procedure;
window_class.hInstance = instance_handle;
window_class.lpszClassName = TEXT("OPENGL_WINDOW");
// Give our class to Windows
RegisterClass(&window_class);
/* *************** */
/* CREATE WINDOW */
HWND window_handle = CreateWindowEx(WS_EX_OVERLAPPEDWINDOW,
TEXT("OPENGL_WINDOW"),
TEXT("OpenGL window"),
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
0, 0,
800, 600,
NULL,
NULL,
instance_handle,
NULL);
HDC dc = GetDC(window_handle);
ShowWindow(window_handle, SW_SHOW);
/* ************* */
/* PIXEL FORMAT */
PIXELFORMATDESCRIPTOR descriptor;
// Clear all structure fields to zero first
ZeroMemory(&descriptor, sizeof(descriptor));
// Describe our pixel format
descriptor.nSize = sizeof(descriptor);
descriptor.nVersion = 1;
descriptor.dwFlags = PFD_DRAW_TO_WINDOW | PFD_DRAW_TO_BITMAP | PFD_SUPPORT_OPENGL | PFD_GENERIC_ACCELERATED | PFD_DOUBLEBUFFER | PFD_SWAP_LAYER_BUFFERS;
descriptor.iPixelType = PFD_TYPE_RGBA;
descriptor.cColorBits = 32;
descriptor.cRedBits = 8;
descriptor.cGreenBits = 8;
descriptor.cBlueBits = 8;
descriptor.cAlphaBits = 8;
descriptor.cDepthBits = 32;
descriptor.cStencilBits = 8;
// Ask for a similar supported format and set it
int pixel_format = ChoosePixelFormat(dc, &descriptor);
SetPixelFormat(dc, pixel_format, &descriptor);
/* *********************** */
/* RENDERING CONTEXT */
HGLRC rc = wglCreateContext(dc);
wglMakeCurrent(dc, rc);
/* ***************** */
/* LOAD FUNCTIONS (should probably be put in a separate procedure) */
gl_module = LoadLibrary(TEXT("opengl32.dll"));
wglGetExtensionsStringARB = (PFNWGLGETEXTENSIONSSTRINGARBPROC)get_proc("wglGetExtensionsStringARB");
wglChoosePixelFormatARB = (PFNWGLCHOOSEPIXELFORMATARBPROC)get_proc("wglChoosePixelFormatARB");
wglCreateContextAttribsARB = (PFNWGLCREATECONTEXTATTRIBSARBPROC)get_proc("wglCreateContextAttribsARB");
glGetString = (PFNGLGETSTRINGPROC)get_proc("glGetString");
FreeLibrary(gl_module);
/* ************** */
/* PRINT VERSION */
const GLubyte *version = glGetString(GL_VERSION);
printf("%s\n", version);
fflush(stdout);
/* ******* */
/* NEW PIXEL FORMAT*/
int pixel_format_arb;
UINT pixel_formats_found;
int pixel_attributes[] = {
WGL_SUPPORT_OPENGL_ARB, 1,
WGL_DRAW_TO_WINDOW_ARB, 1,
WGL_DRAW_TO_BITMAP_ARB, 1,
WGL_DOUBLE_BUFFER_ARB, 1,
WGL_SWAP_LAYER_BUFFERS_ARB, 1,
WGL_COLOR_BITS_ARB, 32,
WGL_RED_BITS_ARB, 8,
WGL_GREEN_BITS_ARB, 8,
WGL_BLUE_BITS_ARB, 8,
WGL_ALPHA_BITS_ARB, 8,
WGL_DEPTH_BITS_ARB, 32,
WGL_STENCIL_BITS_ARB, 8,
WGL_ACCELERATION_ARB, WGL_FULL_ACCELERATION_ARB,
WGL_PIXEL_TYPE_ARB, WGL_TYPE_RGBA_ARB,
0
};
BOOL result = wglChoosePixelFormatARB(dc, pixel_attributes, NULL, 1, &pixel_format_arb, &pixel_formats_found);
if (!result) {
printf("Could not find pixel format\n");
fflush(stdout);
return 0;
}
/* **************** */
/* RECREATE WINDOW */
wglMakeCurrent(dc, NULL);
wglDeleteContext(rc);
ReleaseDC(window_handle, dc);
DestroyWindow(window_handle);
window_handle = CreateWindowEx(WS_EX_OVERLAPPEDWINDOW,
TEXT("OPENGL_WINDOW"),
TEXT("OpenGL window"),
WS_OVERLAPPEDWINDOW,
0, 0,
800, 600,
NULL,
NULL,
instance_handle,
NULL);
dc = GetDC(window_handle);
ShowWindow(window_handle, SW_SHOW);
/* *************** */
/* NEW CONTEXT */
GLint context_attributes[] = {
WGL_CONTEXT_MAJOR_VERSION_ARB, 3,
WGL_CONTEXT_MINOR_VERSION_ARB, 3,
WGL_CONTEXT_PROFILE_MASK_ARB, WGL_CONTEXT_CORE_PROFILE_BIT_ARB,
0
};
rc = wglCreateContextAttribsARB(dc, 0, context_attributes);
wglMakeCurrent(dc, rc);
/* *********** */
/* EVENT PUMP */
MSG msg;
while (true) {
if (PeekMessage(&msg, NULL, 0, 0, PM_REMOVE)) {
if (msg.message == WM_QUIT)
break;
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
// draw(); <- there goes your drawing
SwapBuffers(dc);
}
/* ********** */
return 0;
}
// Procedure that processes window events
LRESULT CALLBACK window_procedure(HWND window_handle, UINT message, WPARAM param_w, LPARAM param_l)
{
/* When destroying the dummy window, WM_DESTROY message is going to be sent,
but we don't want to quit the application then, and that is controlled by
the quit flag. */
switch(message) {
case WM_DESTROY:
if (!quit) quit = true;
else PostQuitMessage(0);
return 0;
}
return DefWindowProc(window_handle, message, param_w, param_l);
}
/* A procedure for getting OpenGL functions and OpenGL or WGL extensions.
When looking for OpenGL 1.2 and above, or extensions, it uses wglGetProcAddress,
otherwise it falls back to GetProcAddress. */
void* get_proc(const char *proc_name)
{
void *proc = (void*)wglGetProcAddress(proc_name);
if (!proc) proc = (void*)GetProcAddress(gl_module, proc_name);
return proc;
}
使用帶有 MinGW / Cygwin 的 g++ GLExample.cpp -lopengl32 -lgdi32 或帶有 MSVC 編譯器的 cl GLExample.cpp opengl32.lib gdi32.lib user32.lib 編譯。但請確保 OpenGL 登錄檔中的標頭位於包含路徑中。如果沒有，請使用 g++的 -I 標誌或 cl 的/I，以告訴編譯器它們在哪裡。