Windows环境下的OpenGL

Question

1. Windows只提供了GLV1.1；如何下载最新版本的OpenGL二进制文件(+侦听器)以开始在Windows中进行编码，以及在哪里可以找到它们？
2. OpenGL的哪个版本是所有三个MacOS、Linux和MacOS平台都完全支持的最新版本？

Answer 1

OpenGL只是一个标准。我认为OpenGL Khronos组只为OpenGL实现提供了头部，而没有提供其他任何内容。图形卡供应商为其图形卡提供了一个驱动程序，该驱动程序被链接到操作系统内核中。这里的问题是你不知道司机是怎么工作的。因此，供应商必须提供用户模式库及其驱动程序，以便软件实现者能够驱动卡。这通常以OpenGL/Direct3D实现的形式出现，其形式是可以从用户模式程序中链接的用户模式库。

而且，我不是专家，但我可以看出，您需要创建一个OpenGL上下文，并将该上下文与平台相关的上下文联系起来，该上下文是呈现内容的实际窗口。这意味着，当线程执行OpenGL命令时，您需要告诉操作系统在哪里绘制。否则，您的OpenGL命令/代码行不会执行任何操作，因为它们没有与窗口/设备上下文链接。

例如，在Linux上，您有一个名为/dev/dri/ card 0的文件，它是基于Intel/AMD的计算机上的集成显卡。OpenGL库实现将在此字符设备上以ioctl()调用的形式执行系统调用，以驱动卡。在下面，有一个驱动程序是由硬件供应商提供的，它在内核中注册自己，并告诉具有某些功能的内核，这个驱动程序是一个图形驱动程序，它支持某些类型的设备，其中包括/dev/dri/card0 0字符设备。它还可能传递一个PCI ID，这是图形卡读取其PCI配置空间时返回的设备ID。因此，操作系统内核能够识别该驱动程序必须用于某个字符设备，因为该设备具有与注册时提供的ID相同的ID。

有一些图书馆，如过剩，免费和GLFW，这些都是非常糟糕的。它们通常不起作用，而且很难使用，因为它们最终往往会产生大量的链接问题，而一个符合这个名称的游戏/3D开发人员不会使用它们。这些库只提供窗口和用户输入功能。因此，在使用X服务器在Linux上创建窗口和获取用户输入的意义上，这些库是非常无用的，而在Windows上的等效代码是1行代码，这称为窗口的过程。它真的很简单，可以自己实现。实际上，这些图书馆(freeglut，GLFW等)使用操作系统内核开发人员提供的依赖于平台的API。它们只在一些#ifdef (宏)中包装，以提供跨平台功能。最后，复制这些库所做的工作是微不足道的，而且通常比实际使用这些库更好。

此外，Windows只提供OpenGL 1.1的开箱即用支持。因此，您可以在中方便地使用和定义这些函数。您可以看到，这些函数是棕色高亮显示的，当您将鼠标悬停在顶部时，您可以看到函数的签名。GLEW (而不是GLFW)库对于初学者(像我一样)能够在1.1以上的OpenGL中开始编码而不需要更多的工作是非常有用的。GLEW库将测试OpenGL函数的存在，并在Windows上使用GetProcAdress()或wglGetProcAddress()获取过程地址，这是跨平台的(更多信息在这里：函数)。这个库需要一个名为glw32.lib的静态.lib文件、一个名为.dll (放在可执行文件的目录中)的.dll和一个在您的程序中包含的名为glw.h的头。现在我不会告诉您如何将包含目录和库目录添加到Visual中，但是您可以在Google的某个地方查看一下。GLEW提供的OpenGL函数将以宏的形式出现。您将在中看到它们是紫色的。

例如，使用OpenGL和Visual在Windows上执行与GLFW相同的简单WinAPI程序如下：

#include <windows.h>
#include <glew.h>
#include <gl/GL.h>
#include <iostream>

#pragma comment(lib, "glew32")
#pragma comment(lib, "opengl32")
#pragma comment(lib, "glu32")

HDC dc;
HGLRC rc;

LRESULT CALLBACK WindowProc(HWND hwnd, UINT uMsg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) {
    switch (uMsg)
    {
    case WM_PAINT:
    {

    }
    break;
    case WM_LBUTTONDOWN:
    {

    }
    break;
    case WM_CLOSE:
    {
        DestroyWindow(hwnd);
    }
    break;
    case WM_DESTROY:
    {
        PostQuitMessage(0);
    }
    break;
    default:
        return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
        break;
    }
}

int wWinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, PWSTR pCmdLine, int nCmdShow) {
    WNDCLASS wc = { };
    wc.lpfnWndProc = WindowProc;
    wc.hInstance = hInstance;
    wc.lpszClassName = L"Window";
    RegisterClass(&wc);
    HWND hwnd = CreateWindowExW(0, L"Window", L"Window", WS_OVERLAPPEDWINDOW, CW_USEDEFAULT,
        CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, CW_USEDEFAULT, NULL, NULL, hInstance, NULL);
    ShowWindow(hwnd, nCmdShow);
    AllocConsole();
    freopen_s((FILE**)stdout, "CONOUT$", "w", stdout);
    MSG msg = { };

    PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd = {
            sizeof(PIXELFORMATDESCRIPTOR),  //  size of this pfd  
            1,                     // version number  
            PFD_DRAW_TO_WINDOW |   // support window  
            PFD_SUPPORT_OPENGL |   // support OpenGL  
            PFD_DOUBLEBUFFER,      // double buffered  
            PFD_TYPE_RGBA,         // RGBA type  
            24,                    // 24-bit color depth  
            0, 0, 0, 0, 0, 0,      // color bits ignored  
            0,                     // no alpha buffer  
            0,                     // shift bit ignored  
            0,                     // no accumulation buffer  
            0, 0, 0, 0,            // accum bits ignored  
            32,                    // 32-bit z-buffer      
            0,                     // no stencil buffer  
            0,                     // no auxiliary buffer  
            PFD_MAIN_PLANE,        // main layer  
            0,                     // reserved  
            0, 0, 0                // layer masks ignored  
    };
    dc = GetDC(hwnd);
    int  index;
    index = ChoosePixelFormat(dc, &pfd);
    SetPixelFormat(dc, index, &pfd);
    rc = wglCreateContext(dc);
    wglMakeCurrent(dc, rc);

    GLenum res = glewInit();
    if (res != GLEW_OK) {
        printf("GLEW init failed: %s!", glewGetErrorString(res));
    }
    else {
        printf("GLEW init success!\n");
    }
    
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    SwapBuffers(dc);

    while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))
    {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }

    return 0;
}

这个程序应该创建一个空白窗口，创建一个控制台，打印"GLEW init sucess!“在控制台上，然后使窗口的背景变为黑色。您可以看到，这段代码非常琐碎，这就是GLFW在其“跨平台”API下所做的事情。就像我说的，我是个初学者，但我认为，在这种情况下，OpenGL调用将写入一个双缓冲区，因为我们启用了像素格式结构的双缓冲。要在屏幕上实际呈现某些内容，需要使用窗口的dc调用SwapBuffers()，用实际绘制的主缓冲区交换双缓冲区。

Answer 2

OpenGL是一个开放的标准。最新版本取决于您为GPU安装的驱动程序。

要使用高于1.1的opengl，您需要glew (它公开了驱动程序支持的功能)和上下文创建框架：

GLFW，过剩，SDL

还有更多。

目前最新的OpenGL实现: 4.5

Answer 3

Windows没有更新的SDK1.1，只提供了gl.h for OpenGL 1.1。若要在窗口OpenGL中使用其他功能，必须使用扩展头glext.h。这可以从Khronos获得，并在新的扩展可用时进行更新。您可以使用wglGetProcAddress获取函数指针，以便在GL (或扩展)的以后版本中可用。访问附加功能的过程因平台而异。例如，如果使用X11，可以使用glXGetProcAddressARB，如果平台上有EGL，则可以使用eglGetProcAddress。

根据平台和SDK的不同，如果平台提供了更新的GL，在包含glext.h之前，您也可以简单地使用该平台。显然，由于Windows没有提供更新的SDK，所以这是不可能的，但它是在Linux、Mac、iOS和Android上。在这两种方法中，您都需要确保所使用的GL上下文要么支持核心API中的函数，要么支持提供该函数的扩展(请参阅glGetString with GL_EXTENSIONS)，但您用它构建的SDK包含该功能是不够的。因此，使用“运行时链接”glGetProcAddress方法更安全，因为如果函数不可用，它将只返回NULL。使用不可用的函数将导致未定义的行为，并可能崩溃。

至于在任何给定平台上支持的最新版本，这取决于您的视频驱动程序，而不是您使用的SDK。创建OpenGL上下文时，glGetString w/GL_VERSION将指示您的上下文支持哪个版本的OpenGL，而不管使用哪个版本的GL构建。您可以使用版本保证的任何功能，以及报告的扩展提供的任何功能。