Минимальный набор команд OpenGL для работы с вершинным шейдером

Каждая более менее простая программа OpenGL традиционно состоит из трех стандартных частей: инициализирующая, отвечающая на сообщения об изменении размеров сцены, собственно рисующая,  деинициализирующая. Поэтому далее приведенные инструкции расположены в порядке их использования и разделены на эти соответствующие части.

Список переменных, которые понадобятся:

Glint programID = 0;

GLuint vaoID = 0;

char[] source = "the code1";//коды шейдеров
char[] source = "the code2";

Glint logLength = 0;
GLint compiled = 0;
GLint linked = 0;

Список команд в инициализирующей части:

programID = glCreateProgram();

glGenVertexArrays(1, &vaoID);

vs = glCreateShader(GLenum(GL_VERTEX_SHADER));

glShaderSource(vs, 1, &source, nil);

glCompileShader(vs);

//Работа с логами и кодами возврата компиляции шейдера

glGetShaderiv(vs, GLbitfield(GL_COMPILE_STATUS), &compiled);

glGetShaderiv(vs, GLenum(GL_INFO_LOG_LENGTH), &logLength);

glGetShaderInfoLog(vs, GLsizei(logLength), &logLength, cLog);

free(cLog);

fs = glCreateShader(GLenum(GL_FRAGMENT_SHADER));

glShaderSource(fs, 1, &fssptr, nil);

glCompileShader(fs);

//Здесь надо повторить обработку кода возврата компиляции и лог

glAttachShader(programID, vs);

glAttachShader(programID, fs);

glLinkProgram(programID);

//Работа с логами и кодами возврата линковки шейдера

glGetProgramiv(programID, UInt32(GL_LINK_STATUS), &linked);
glGetProgramiv(programID, UInt32(GL_INFO_LOG_LENGTH), &logLength);

glGetProgramInfoLog(programID, GLsizei(logLength), &logLength, cLog);

glDeleteShader(vs);

glDeleteShader(fs);

Список команд в рисующей части:

glClear(GLbitfield(GL_COLOR_BUFFER_BIT));

glUseProgram(programID);

glBindVertexArray(vaoID);

//glPointSize(40); и т.п.

glDrawArrays(GLenum(GL_POINTS), 0, 1);

        

glBindVertexArray(0);       

glFlush();

По завершении работы необходимо освободить ресурсы:

glDeleteVertexArrays(1, &vaoID);

glDeleteProgram(programID);

Это некая абстрактная схема, выраженная в виде инструкций на языке Си. На "человеческом" языке этот алгоритм можно описать так:

1. Создаем пустую программу с идентификатором programID;
2. Создаем массив вершин;
3. Задаем исходники шейдера вершин;
4. Компилируем их;
5. Смотрим, есть ли ошибки компиляции, и обрабатываем их;
6. Повторяем шаги 2-5 для других массивов;
7. Привязываем все скомпиллированные шейдеры к программе programID;
8. Компонуем ее;
9. Смотрим, есть ли ошибки компоновки, и обрабатываем их;
10. Вытираем шейдеры; Все готово для команд рисования;
11. Указываем, что будем пользоваться программой с индентификатором programID; Я так понял, что таких "программ" может быть несколько в одном приложении и мы можем переключаться между ними;
12. "Привязываем" массив вершин;
13. glDrawArrays - рисуем;
14. "Отвязываем" массив вершин;
15. При выходе из приложения явно вытираем массивы вершин и "программы";

Чистый десктоп в Mac OS X

Часто советуют для ускорения работы мака очистить десктоп от всех файлов на нем или сделать их невидимыми (Зачем нужен тогда этот десктоп вообще?). С терминала добиться этой невидимости можно такой командой:

#defaults write com.apple.finder CreateDesktop -bool false
#killall Finder

Вернуть все назад можно так:

#defaults write com.apple.finder CreateDesktop -bool true
#killall Finder

Сцены OpenGL в Mac OS X

Ну раз говорится про Mac OS, значит программировать будем в cocoa на языке Objective-C. Cоздадим простейшее приложение OpenGL, рисующее на "сцене" куб. Откроем среду разработки XCode и в меню выберем создать новый проект. В списке предложений находим Cocoa Application. Жмем Next.

 

Выбираем именем рашего проекта CocoaOpenGL и языком разработки объектный си. Далее произвольно заполняем остальные пустые поля. Жмем Next.

Видим "пустой" каркас нашего будущего приложения: 

Во вкладке Build Settings находим поле Linked Frameworks and Libraries и в появившемся списке выбираем OpenGL.framework . Фреймворк, как вы догадались, это заголовочные файлы и бинарные библиотеки для OpenGL .

 Далее создаем пустые заголовочный и реализующий класс Сube файлы из меню "создать новый файл". Класс Cube и является классом, реализующим OpenGL сцену.

Задаем имя CocoaOpenGL.h . Жмем Next:

Это мы создали заголовочный файл. Теперь аналогично создаем файл реализации(эти оба файла пока пусты):

Жмем Next:

 Пишем в поле имени CocoaOpenGL . Жмем Next:

 И, наконец, create, мы увидим пустой файл реализации:

 Новый заголовочный файл заполняем таким содержимым:

@interface Cube : NSOpenGLView
{
    bool        initialized;
    float        rotation[3];
}
+ (NSOpenGLPixelFormat*) basicPixelFormat;
- (void) drawRect: (NSRect) bounds;
- (void) resizeGL:(NSRect)rect;
- (id)initWithFrame:(NSRect)frameRect;
@end

Файл реализации делаем пока таким:

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <Cocoa/Cocoa.h>
#import "CocoaOpenGL.h"
#import <OpenGL/gl.h>
#import <OpenGL/glu.h>
@implementation Cube
+ (NSOpenGLPixelFormat*) basicPixelFormat{
}
- (void) resizeGL:(NSRect)rect{
}
- (id)initWithFrame:(NSRect)frameRect{
}
- (void)drawRect:(NSRect)rect {
[super drawRect:rect];
// Здесь будет рисующий код
}
@end

Далее заполняем пустые тела функций следующим содержанием. basicPixelFormat :

    static NSOpenGLPixelFormatAttribute    attributes[] =   
    {
        //NSOpenGLPFAWindow,
        NSOpenGLPFADoubleBuffer,
        NSOpenGLPFADepthSize, (NSOpenGLPixelFormatAttribute)32,
        (NSOpenGLPixelFormatAttribute)nil
    };
    return ([[[NSOpenGLPixelFormat alloc] initWithAttributes:attributes] autorelease]);

initWithFrame :

     NSOpenGLPixelFormat    *pf;
     pf   = [Cube basicPixelFormat];
     self = [super initWithFrame: frameRect pixelFormat: pf];  
     return (self);

drawRect :

    int            width, height;
    int            i, j;       
    float         aspectRatio;

    if (!initialized)
    {
        rotation[0] = 45.0f;
        rotation[1] = 45.0f;
        rotation[2] = 45.0f;
        initialized = true;
    }

    width  = rect.size.width;
    height = rect.size.height;
 
    glViewport(0, 0, width, height);
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    aspectRatio = (GLfloat)width/(GLfloat)height;
    //  gluPerspective(100.0f, aspectRatio, 1, 2);
    if(width <= height)
    {
        glOrtho(-2.0f, 2.0f, -2/aspectRatio, 2/aspectRatio, 2.0f, -2.0f);
    }
    else
    {
        glOrtho(-2*aspectRatio, 2*aspectRatio, -2.0f, 2.0f, 2.0f, -2.0f);
    }
    
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    glRotatef(rotation[0], 1.0f, 0.0f, 0.0f);
    glRotatef(rotation[1], 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    glRotatef(rotation[2], 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    // рисуем куб
    glEnable(GL_DEPTH_TEST); 
    glBegin(GL_QUADS);
    for (i = 0; i < 6; i ++)
    {
        glColor3fv(colors[i]);
        for (j = 0; j < 4; j ++)
            glVertex3fv(corners[sides[i][j]]);
    }
    glEnd();  
  
    glFlush();
    //[[self openGLContext]flushBuffer];

Обратите внимание, что функция resizeGL - пуста. Код, который реагирует на изменение собственно сцены (не так в Линуксе и я Windows), находится теле основной рисующей функции drawRect. 
Также после директив импорта в файле реализации вставляем такие строки:

static const GLfloat    corners[8][3] =   
{
    {  1.0f,  1.0f,  1.0f },    // Front top right
    {  1.0f, -1.0f,  1.0f },    // Front bottom right
    { -1.0f, -1.0f,  1.0f },    // Front bottom left
    { -1.0f,  1.0f,  1.0f },    // Front top left
    {  1.0f,  1.0f, -1.0f },    // Back top right
    {  1.0f, -1.0f, -1.0f },    // Back bottom right
    { -1.0f, -1.0f, -1.0f },    // Back bottom left
    { -1.0f,  1.0f, -1.0f }     // Back top left
};
static const int    sides[6][4] =   
{
    { 0, 1, 2, 3 },                // Front
    { 4, 5, 6, 7 },                // Back
    { 0, 1, 5, 4 },                // Right
    { 2, 3, 7, 6 },                // Left
    { 0, 3, 7, 4 },                // Top
    { 1, 2, 6, 5 }                 // Bottom
};
static const GLfloat    colors[6][3] = 
{
    { 1.0f, 0.0f, 0.0f },        // Red
    { 0.0f, 1.0f, 0.0f },        // Green
    { 1.0f, 1.0f, 0.0f },        // Yellow
    { 0.0f, 0.0f, 1.0f },        // Blue
    { 1.0f, 0.0f, 1.0f },        // Magenta
    { 0.0f, 1.0f, 1.0f }         // Cyan
};

Далее идем в Main.storyboard:

 Добавляем OpenGL View c хранилища элементов управления главный вид приложения. В правом верхнем углу среды разработки в поле Custom Class указываем на класс Cube (при выделенном элементе управления OpenGL View)

 Далее на вкладке Build Settings поле Objective-C Automatic Reference Counting в значение No

 Для нашего OpenGL View элемента надо установить поле Depth в любое не-none значение:

 Компилируем, запускаем и видим:

Как обменять значения двух переменных без использования третей в языке си

Приведу пять способов, без комментариев:

switch2val(int *a, int* b){
    *a=*b+*a;
    *b=*a-*b;
    *a=*a-*b;
}

switch2val(int *a, int *b){
     *a=*a+*b-(*b=*a);
}

switch2val(int *a, int *b){
     *a=*a^*b;
     *b=*a^*b;
     *a=*b^*a;
}

switch2val(int *a, int *b){
     *a=*b-~*a-1;
     *b=*a+~*b+1;
     *a=*a+~*b+1;
}

switch2val(int *a, int *b){
      *a=*b+*a,*b=*a-*b,*a=*a-*b;
}

Objective-C шпоргалка, часть 1

• Члены класса называются инвариантами;
• Создаваемые в Objective-С объекты классов размещаются в динамической памяти;
• Тип id является указателем на объект любого класса (как void *);
• Если тип, возвращаемы методом, не указан, то считается, что возвращается значение типа id;
• Нулевой указатель именуется константой nil;
• Инвариант isa присутствует в любом объекте класса, унаследовавшего класс NSObject;
• Все классы должны наследовать класс NSObject;
• Каждый класс сам по себе тоже является объектом;
• Каждый объект Objective-C содержит в себе атрибут (инвариант) isa - указатель на объект класса данного объекта (экземпляра). Объект класса для данного объекта (экземпляра) автоматически создается компилятором и существует как один экземпляр, на который через isa ссылаются все экземпляры данного класса;
• Все зарезервированные слова Objective-C, отличающиеся от зарезервированных слов языка С, начинаются с символа @;
• Строковая константа класса NSString записывается как @”my string”;
• Директива @protected стоит по умолчанию. Ограничивает область видимости инвариантов класса методами класса и методами производных классов;
• Тип BOOL (на самом деле это unsigned char) принимает только константные значения YES и NO;
• Объект выполняет метод если ему приходит сообщение, именуемое так же, как и требуемый метод. Такое сообщение называется селектор метода;
• Директива @selector(name_of_method) возвращает скомпилированный селектор для имени метода name_of_method;
• При посылке сообщения в nil оно исчезает;
• Если в начале прототипа метода поставить знак '+', то такой метод будет считаться методом класса;
• Такой метод не принимает неявный параметр self, соответственно указатель super тоже работать не будет;
• Если в начале прототипа метода поставить знак '-', то такой метод называется методом объекта (или экземпляра);
• Указатель на данные экземпляра текущего(данного) объекта доступен посредством зарезервированного слова self, а указатель на данные экземпляра базового класса – через super;
• Все методы объектов в Objective-C являются виртуальными и всегда следуют динамическому полиморфизму;
• В метод объекта также передается неявный параметр _cmd – селектор этого метода из глобальной таблицы селекторов;
• Примеры описания (объявления) методов - метода объекта класса, метода класса без аргументов, с одним, с двумя и с переменным числом аргументов, соответственно:
  

  + (id)method1;
  - (void) method2;
  - (void) method3: (float) the_value1;
  - (void) method4: (float) the_value2 second_part_of_name_method4: (float) the_value3;
  - method: (id) object, ...;

• Синтаксис вызова метода без параметров, с фиксированным числом параметров, с переменным числом параметров, соответственно, таков:
  

  [receiver method];
  [receiver method_arg1: 10 arg2: 10] - в данном случае имя метода является таким - method_arg1:arg2:  Этот момент наиболее трудно воспринимаем;
  [receiver variable_number_parameters: var1, var2, var3]; 

• При посылке сообщения объекту, который принадлежит классу, не реализовавшему заказанный метод, возникает исключение, которое приводит к незапланированному завершению;
• Поэтому, когда такая ситуация возможна, лучше провести соответствующую проверку:
  

  if ([object respondsToSelector: @selector(method::)])
  {
  [object method: 10 : 10];
  }
  else
  {
  
  }

  respondsToSelector - это метод класса NSObject;
• Сообщение [receiver method] преобразуется в Си функцию с прототипом:
  

  id objc_msgSend(id receiver, SEL method, ...);

• Тип SEL определен как char const*;
• Во время выполнения все селекторы индексируются целыми значениями согласно глобальной таблице селекторов;
• Глобальная таблица селекторов - это такая таблица, в которой некоему уникальному целому числу (селектору) соответствует своя строка (имя метода);
• Функция objc_msgSend пользуясь инварианом isa oбъекта просматривает локальный список селекторов класса, чтобы определить, отвечает ли объект данного класса на сообщение method. Если у объекта-приемника данный селектор отсутствует, функция objc_msgSend() просматривает список селекторов его базового класса и т.д.;