[OpenGL] Learn Open GL 기본 코드 hello_window_clear

*컴퓨터 그래픽스 강의와 Learn Open GL Code를 참고하여 작성한 포스팅입니다.

LearnOpenGL - Creating a window

hello_window_clear.cpp

 

해당 코드는 별다르게 렌더링하는 것이 없으나 LearnOpenGL 기본 코드 구조가 잘 나타나 있다.

여타 LearnOpenGL 코드 베이스를 공유하고 있으므로 정리 겸 포스팅을 해두기로 하였다.

#include <glad/glad.h>
#include <GLFW/glfw3.h> 

GLFW와 GLAD 헤더(os 종속적인 작업을 처리해주는 라이브러리)

(1) GLFW : windowing과 Message handing을 처리

 - 유저인터페이스에서 발생하는 이벤트 메시지들을 핸들링해준다.

(2) GLAD : 하우스키핑 jobs들을 대신 처리해준다.

#include <iostream>

void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height);
void processInput(GLFWwindow *window);

const unsigned int SCR_WIDTH = 800;
const unsigned int SCR_HEIGHT = 600;

int main()
{

---

GLFW init

기계적인 코드 부분으로, 변경할 일이 거의 없다.

---

    // glfw: initialize and configure
    // ------------------------------
    glfwInit();
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3); // Open GL core 3.3을 쓰겠다
    glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3); // Open GL core 3.3을 쓰겠다
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);

#ifdef __APPLE__
    glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
#endif

    // glfw window creation
    // --------------------
    GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(SCR_WIDTH, SCR_HEIGHT, "LearnOpenGL", NULL, NULL);

// 윈도우를 만든다. SCR_WIDTH(폭), SCR_HEIGHT(높이)는 위에서 const로 선언 정의

    if (window == NULL)
    {
        std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;
        glfwTerminate();
        return -1;
    }

// 잘 만들어졌는지 확인한다.

    glfwMakeContextCurrent(window); // 현재 윈도우에 open gl 컨텍스트가 만들어지도록 선언
    glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);

---

// 렌더링을 하려면, 프레임버퍼(픽셀들이 저장되는 곳)가 만들어져야 한다.

// 윈도우가 만들어지면서 프레임버퍼도 같이 만들어지게 된다. 일반적인 프레임버퍼 사이즈는 윈도우(녹색부분)에 해당하는 부분 만큼 만들어지게 된다.

// 렌더링을 할 스크린(뷰포트)을 같이 셋업하기 위해 callback을 쓴다. 윈도우 시스템은 기본적으로 메시지 콜백 매커니즘을 통해 메시지를 핸들링하게 된다.(추후 키보드 마우스 콜백 등 다양한 콜백을 추가하여 쓸 수 있다)

해당 코드에서는 프레임버퍼가 처음 만들어졌다는 이벤트가 발생하게 되고, 프레임버퍼 사이즈에 맞는 뷰포트를 만드는 조치를 framebuffer_size_callback 펑션이 수행한다. 이러한 콜백 펑션은 사용자가 정의해야 한다.

// glfw: whenever the window size changed (by OS or user resize) this callback function executes
// ---------------------------------------------------------------------------------------------
void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
{
    // make sure the viewport matches the new window dimensions; note that width and 
    // height will be significantly larger than specified on retina displays.
    glViewport(0, 0, width, height); // 오픈지엘 펑션이다.
}

 

프레임버퍼

2D array of pixels. 래스터라이제이션된 픽셀이 저장되는 곳으로 GPU 내에 있다.

엄밀히 따지면 RGBA와 Z-buffer(=depth buffer)이 저장되며 Double buffering 또한 일반적인 GPU 상에 전부 다 들어있다.

 - A : 투명도

 - Z-buffer : 각 픽셀마다 distance를 저장(픽셀마다 depth value가 있음)

 - Double buffering : 2개의 똑같은 full frame buffers을 front와 back으로 나누어 back에다 애니메이션이 다 그려지면 front에 보여주는 방식을 꾀하여 flicker-free real time animation을 구현하는데 쓰인다.

 

뷰포트

glViewport(0, 0, width, height);

width, height는 프레임 버퍼의 크기,

프레임 버퍼와 똑같은 뷰포트를 만든다

렌더링 마지막 결과는 뷰포트(프로젝션 범위)에 디스플레이되는 것이다. 이 뷰포트의 크기가 얼마인지는 프레임버퍼 콜백에서 정해주어야 한다. 뷰포트는 스크린 사이즈에 종속적이다.

 

    // glad: load all OpenGL function pointers 
    // GLAD init, 역시나 기계적인 코드
    if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))
    {
        std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;
        return -1;
    }    

   

---

render loop

제일 중요

 

윈도우가 닫히기 전까지 끊임없이 돌면서 렌더링을 한다.

---

    while (!glfwWindowShouldClose(window))
    {
        // input
        processInput(window); // (1) 유저인터페이스 처리

        // render                          (2) 렌더링파트이지만 이 코드에서는 사실상 렌더링하는 것이 없다.
        glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f); // normalize되어 있다 (0~1 사이의 rgb)
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //<1> 프레임버퍼에서 컬러에 해당하는 비트를 다 클리어, 

             // rgb가 0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f인 컬러로 프레임버퍼 컬러비트를 깨끗하게 지운다(결과 : 청록색)

        // glfw: swap buffers and poll IO events (keys pressed/released, mouse moved etc.) 위에서 언급한 더블버퍼링
        glfwSwapBuffers(window);
        glfwPollEvents(); // 그 다음 이벤트가 무엇이 있는지 확인차 기다림
    }

---

    // glfw: terminate, clearing all previously allocated GLFW resources.
    glfwTerminate();
    return 0;
}

// process all input: query GLFW whether relevant keys are pressed/released this frame and react accordingly
void processInput(GLFWwindow *window)
{
    if(glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)
        glfwSetWindowShouldClose(window, true);
}