MAC OS下使用Xcode进行GLSL编程的配置过程

websyhg

　　整理自之前使用的163博客原创文章。


GLSL项目中需要使用GLEW库，因此先要安装GLEW库和在Xcode中配置GLEW。要使GLEW在Xcode中被正确链接，又需要通过MacPorts来安装GLEW。下文以MacPorts-->GLEW-->GLSL的顺序来阐述。
环境：系统 OS X 10.9.2 (13C64)，工具 Xcode 5.1，图形卡 Intel Iris 1024 MB
1 MacPorts安装


MacPorts是与apt-get和yum类似的软件管理包，下载与系统对应的安装包后进行安装（安装过程中会联网进行更新，导致安装过程很久，建议断网安装）。安装之后打开终端运行




$ sudo port -v selfupdate

进行更新。如果更新时在如下状态下卡的时间很久，




--->  Updating the ports tree
Synchronizing local ports tree from rsync://rsync.macports.org/release/tarballs/ports.tar
receiving file list ... done
ports.tar
　　使用control+z终止更新，终端输入



$ sudo vim /opt/local/etc/macports/sources.conf
　　打开配置文件，更改最后一行的默认下载地址（参考“解决安装macports，不能更新的问题”，参考下载网址列表），如可修改为韩国镜像：



#rsync://rsync.macports.org/release/tarballs/ports.tar [default]
#http://www.macports.org/files/ports.tar.gz [default]
rsync://cjj.kr.rsync.macports.org/macports/release/tarballs/ports.tar
　　改好后wq保存退出，再次运行



$ sudo port -v selfupdate
　　进行更新，更新成功后会显示如下信息：



--->  MacPorts base is already the latest version
The ports tree has been updated. To upgrade your installed ports, you should run  port upgrade outdated
　　安装过程中遇到其它问题请戳：
　　Mac OS X Lion安装MacPorts（让你在Mac的Shell下更加游刃有余）
　　Mac中MacPorts安装和使用
　　Mac OS X中MacPorts安装和使用

2 GLEW库安装
　　glew库主要有如下三种安装方式：1）在Xcode中直接导入framework（下载地址）；2）编译glew源代码进行安装（参考“Installing GLEW in Mac OS X (Leopard)”）；3）通过MacPorts进行安装。
　　实测了三种方式，均可成功安装glew库，但前两种方式在Xcode中链接不成功，本文通过MacPorts进行安装（参考“GLEW: Apple Mach-O Linker (Id) Error”）。
　　终端输入



$ sudo port install glew
　　进行安装，安装成功后显示：



--->  Installing glew @1.10.0_0
--->  Activating glew @1.10.0_0
--->  Cleaning glew
--->  Updating database of binaries: 100.0%
--->  Scanning binaries for linking errors: 100.0%
--->  No broken files found.
　　安装过程中遇到其它问题请戳
　　cannot link glew under xcode4, macosx lion

3 Xcode中GLSL的配置
　　Mac系统中已内置openGL、GLUT和GLSL，无需安装。
　　启动Xcode，新建Cocoa Application工程，删除“TriangleAppDelegate.*”文件、“*main.m”文件和“MainMenu.xib”文件。右键单击"Supporting Files"添加新文件，选择"C++ File"。添加后，删除对应的头文件。右键单击"Frameworks"，添加"OpenGL.framework"和"GLUT.framework"（参考“MAC OS X And Win7 vs2010 搭建OpenGL”，参考“在Xcode中使用GLUT开发OpenGL应用程序”）。
　　下面是添加对GLEW库的链接，在build setting中添加如下参数即可：



other linker flags: -lGLEW
header search paths: /opt/local/include/
library search paths: /opt/local/lib/
4 Hello World
　　在supporting files下添加basic.vert：



1 void main(){
2     gl_Position = ftransform();
3 }
　　在supporting files下添加basic.frag：



1 void main() {
2     gl_FragColor = vec4(0.4,0.4,0.8,1.0);
3 }
　　在supporting files下添加textfile.h：



1 #ifndef macGL_textfile_h
2 #define macGL_textfile_h
3
4 #include <stdio.h>
5 #include <stdlib.h>
6 #include <string.h>
7
8 char *textFileRead(const char *fn);
9 int textFileWrite(char *fn, char *s);
10 unsigned char *readDataFromFile(char *fn);
11 #endif
　　在supporting files下添加textfile.cpp：





1 #include "textfile.h"
2
3 unsigned char * readDataFromFile(char *fn){
4     FILE *fp;
5     unsigned char *content = NULL;
6     int count=0;
7
8     if (fn != NULL) {
9         fp = fopen(fn,"rb");
10         if (fp != NULL) {
11             fseek(fp, 0, SEEK_END);
12             count = ftell(fp);
13             rewind(fp);
14             if (count > 0) {
15                 content = (unsigned char *)malloc(sizeof(unsigned char) * (count+1));
16                 count = fread(content,sizeof(unsigned char),count,fp);
17                 content[count] = '\0';
18             }
19             fclose(fp);
20         }
21     }
22
23     return content;
24 }
25
26
27 char *textFileRead(const char *fn) {
28     FILE *fp;
29     char *content = NULL;
30     int count=0;
31
32     if (fn != NULL) {
33             fp = fopen(fn,"rt");
34             if (fp != NULL) {
35                 fseek(fp, 0, SEEK_END);
36                 count = ftell(fp);
37                 rewind(fp);
38                 if (count > 0) {
39                     content = (char *)malloc(sizeof(char) * (count+1));
40                     count = fread(content,sizeof(char),count,fp);
41                     content[count] = '\0';
42                 }
43                 fclose(fp);
44             }
45         }
46     return content;
47 }
48
49
50 int textFileWrite(char *fn, char *s) {
51     FILE *fp;
52     int status  = 0;
53     if (fn != NULL){
54         fp = fopen(fn,"w");
55         if (fp != NULL) {
56             if (fwrite(s,sizeof(char),strlen(s),fp) == strlen(s))
57                 status = 1;
58             fclose(fp);
59         }
60     }
61     return(status);
62 }
View Code　　在supporting files下添加GLSLTest.cpp。其中display函数中的glutWireTeapot()是glut内置的画茶壶的函数。注意MAC下特有的glBindVertexArrayAPPLE，glBindVertexArrayAPPLE，glGenVertexArraysAPPLE：





  1 //#pragma comment(lib,"libGLEW.a")
  2
  3 #include <GL/glew.h>
  4
  5 #include "textfile.h"
  6
  7 #include <glut/glut.h>
  8 #include <iostream>
  9 using namespace std;
10
11 GLuint vShader,fShader;//顶点着色器对象
12
13 //顶点位置数组
14 float positionData[] = {
15     -0.8f, -0.8f, 0.0f,
16     0.8f, -0.8f, 0.0f,
17     0.0f,  0.8f, 0.0f };
18 //颜色数组
19 float colorData[] = {
20     1.0f, 0.0f, 0.0f,
21     0.0f, 1.0f, 0.0f,
22     0.0f, 0.0f, 1.0f };
23
24 GLuint vaoHandle;//vertex array object
25
26 void initShader(const char *VShaderFile,const char *FShaderFile)
27 {
28     //1、查看GLSL和OpenGL的版本
29     const GLubyte *renderer = glGetString( GL_RENDERER );
30     const GLubyte *vendor = glGetString( GL_VENDOR );
31     const GLubyte *version = glGetString( GL_VERSION );
32     const GLubyte *glslVersion =
33     glGetString( GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION );
34     GLint major, minor;
35     glGetIntegerv(GL_MAJOR_VERSION, &major);
36     glGetIntegerv(GL_MINOR_VERSION, &minor);
37     cout << "GL Vendor    :" << vendor << endl;
38     cout << "GL Renderer  : " << renderer << endl;
39     cout << "GL Version (string)  : " << version << endl;
40     cout << "GL Version (integer) : " << major << "." << minor << endl;
41     cout << "GLSL Version : " << glslVersion << endl;
42     
43     //2、编译着色器
44     //创建着色器对象：顶点着色器
45     vShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
46     //错误检测
47     if (0 == vShader)
48     {
49         cerr << "ERROR : Create vertex shader failed" << endl;
50         exit(1);
51     }
52     
53     //把着色器源代码和着色器对象相关联
54     const GLchar *vShaderCode = textFileRead(VShaderFile);
55     const GLchar *vCodeArray[1] = {vShaderCode};
56     glShaderSource(vShader,1,vCodeArray,NULL);
57     
58     //编译着色器对象
59     glCompileShader(vShader);
60     
61     
62     //检查编译是否成功
63     GLint compileResult;
64     glGetShaderiv(vShader,GL_COMPILE_STATUS,&compileResult);
65     if (GL_FALSE == compileResult)
66     {
67         GLint logLen;
68         //得到编译日志长度
69         glGetShaderiv(vShader,GL_INFO_LOG_LENGTH,&logLen);
70         if (logLen > 0)
71         {
72             char *log = (char *)malloc(logLen);
73             GLsizei written;
74             //得到日志信息并输出
75             glGetShaderInfoLog(vShader,logLen,&written,log);
76             cerr << "vertex shader compile log : " << endl;
77             cerr << log << endl;
78             free(log);//释放空间
79         }
80     }
81     
82     //创建着色器对象：片断着色器
83     fShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
84     //错误检测
85     if (0 == fShader)
86     {
87         cerr << "ERROR : Create fragment shader failed" << endl;
88         exit(1);
89     }
90     
91     //把着色器源代码和着色器对象相关联
92     const GLchar *fShaderCode = textFileRead(FShaderFile);
93     const GLchar *fCodeArray[1] = {fShaderCode};
94     glShaderSource(fShader,1,fCodeArray,NULL);
95     
96     //编译着色器对象
97     glCompileShader(fShader);
98     
99     //检查编译是否成功
100     glGetShaderiv(fShader,GL_COMPILE_STATUS,&compileResult);
101     if (GL_FALSE == compileResult)
102     {
103         GLint logLen;
104         //得到编译日志长度
105         glGetShaderiv(fShader,GL_INFO_LOG_LENGTH,&logLen);
106         if (logLen > 0)
107         {
108             char *log = (char *)malloc(logLen);
109             GLsizei written;
110             //得到日志信息并输出
111             glGetShaderInfoLog(fShader,logLen,&written,log);
112             cerr << "fragment shader compile log : " << endl;
113             cerr << log << endl;
114             free(log);//释放空间
115         }
116     }
117     
118     //3、链接着色器对象
119     //创建着色器程序
120     GLuint programHandle = glCreateProgram();
121     if (!programHandle)
122     {
123         cerr << "ERROR : create program failed" << endl;
124         exit(1);
125     }
126     //将着色器程序链接到所创建的程序中
127     glAttachShader(programHandle,vShader);
128     glAttachShader(programHandle,fShader);
129     //将这些对象链接成一个可执行程序
130     glLinkProgram(programHandle);
131     //查询链接的结果
132     GLint linkStatus;
133     glGetProgramiv(programHandle,GL_LINK_STATUS,&linkStatus);
134     if (GL_FALSE == linkStatus)
135     {
136         cerr << "ERROR : link shader program failed" << endl;
137         GLint logLen;
138         glGetProgramiv(programHandle,GL_INFO_LOG_LENGTH,
139                        &logLen);
140         if (logLen > 0)
141         {
142             char *log = (char *)malloc(logLen);
143             GLsizei written;
144             glGetProgramInfoLog(programHandle,logLen,
145                                 &written,log);
146             cerr << "Program log : " << endl;
147             cerr << log << endl;
148         }
149     }
150     else//链接成功，在OpenGL管线中使用渲染程序
151     {
152         glUseProgram(programHandle);
153     }
154 }
155
156 void initVBO()
157 {
158     // Create and populate the buffer objects
159     GLuint vboHandles[2];
160     glGenBuffers(2, vboHandles);
161     GLuint positionBufferHandle = vboHandles[0];
162     GLuint colorBufferHandle = vboHandles[1];
163     
164     //绑定VBO以供使用
165     glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,positionBufferHandle);
166     //加载数据到VBO
167     glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER,9 * sizeof(float),
168                  positionData,GL_STATIC_DRAW);
169     
170     //绑定VBO以供使用
171     glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,colorBufferHandle);
172     //加载数据到VBO
173     glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER,9 * sizeof(float),
174                  colorData,GL_STATIC_DRAW);
175     
176     glGenVertexArraysAPPLE(1,&vaoHandle);
177     glBindVertexArrayAPPLE(vaoHandle);
178     
179     glEnableVertexAttribArray(0);//顶点坐标
180     glEnableVertexAttribArray(1);//顶点颜色
181     
182     //调用glVertexAttribPointer之前需要进行绑定操作
183     glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, positionBufferHandle);
184     glVertexAttribPointer( 0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, (GLubyte *)NULL );
185     
186     glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, colorBufferHandle);
187     glVertexAttribPointer( 1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, (GLubyte *)NULL );
188 }
189
190 void init()
191 {
192     //初始化glew扩展库
193     GLenum err = glewInit();
194     if( GLEW_OK != err )
195     {
196         cout <<"Error initializing GLEW: " << glewGetErrorString(err) << endl;
197     }
198     
199     initShader("basic.vert","basic.frag");
200     
201     initVBO();
202     
203     glClearColor(0.0,0.0,0.0,0.0);
204     //glShadeModel(GL_SMOOTH);
205     
206 }
207
208 void display()
209 {
210     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
211     
212     ////绘制一个三角形(使用普通方法)
213     //glBegin(GL_TRIANGLES);
214     //glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
215     //glVertex3f(0.0f,1.0f,0.0f);
216     
217     //glColor3f(0.0f,1.0f,0.0f);
218     //glVertex3f(-1.0f,-1.0f,0.0f);
219     
220     //glColor3f(0.0f,0.0f,1.0f);
221     //glVertex3f(1.0f,-1.0f,0.0f);
222     //glEnd();
223     
224     //使用VAO、VBO绘制
225     glBindVertexArrayAPPLE(vaoHandle);
226     //glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,3);
227     glutWireTeapot(0.5);
228     GLint tiz = glGetUniformLocation(vaoHandle, "iz");
229     glUniform1iARB(tiz, 20);
230     glBindVertexArrayAPPLE(0);
231     glutWireTeapot(1.0);
232     
233     glutSwapBuffers();
234 }
235
236 void keyboard(unsigned char key,int x,int y)
237 {
238     switch(key)
239     {
240         case 27:
241             glDeleteShader(vShader);
242             glUseProgram(0);
243             break;
244     }
245 }
246
247 int main(int argc,char** argv)
248 {
249     glutInit(&argc,argv);
250     glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB);
251     glutInitWindowSize(600,600);
252     glutInitWindowPosition(100,100);
253     glutCreateWindow("GLSL Test : Draw a triangle");
254     init();
255     glutDisplayFunc(display);
256     glutKeyboardFunc(keyboard);
257     
258     glutMainLoop();
259     return 0;
260 }
View Code　　运行成功后的效果图：

　　其它参考网址：
　　【GLSL教程】（四）shder的简单示例
GLSL Tutorial
　　How to link glew in xcode
　　【GLSL教程】（二）在OpenGL中使用GLSL
　　GLSL.Refract & Reflect & Diffraction