EchoEngine开发笔记-GraphicsContext

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EchoEngine开发笔记-GraphicsContext

2025-03-05

在LearnOpenGL中，有这么一段话是描述OpenGL的：

OpenGL自身是一个巨大的状态机(State Machine)，一系列的变量描述OpenGL此刻应当如何运行。OpenGL的状态通常被称为OpenGL上下文(Context)。我们通常使用如下途径去更改OpenGL状态：设置选项，操作缓冲。最后，我们使用当前OpenGL上下文来渲染。当使用OpenGL的时候，我们会遇到一些状态设置函数(State-changing Function)，这类函数将会改变上下文。以及状态使用函数(State-using Function)，这类函数会根据当前OpenGL的状态执行一些操作。

我学习OpenGL的时候，看到这段话我是完全没有理解，后来我在另一篇博客中看到一个形象的比喻，让我理解了什么是OpenGL上下文。

NOTE
这就好比一个画家作图，OpenGL就是这个画家，而画家作画需要的画笔、画布等东西就是Context。Context的切换就像画家同时在作多幅画，当要到另一幅画前绘画时，画家需要放下原来的画笔，拿起这幅画所需的画笔。

图形上下文#

基于对于OpenGL上下文的理解，我对于图形上下文的理解如下：

图形上下文可以理解为图形渲染过程中的“工作空间”，即画家的画布和工具
图形上下文一般只能由创建它的线程使用
图形上下文会保存当前线程中所设置的所有渲染相关的状态、资源和配置信息
在一个图形上下文中，所有的渲染命令都是依据当前的上下文的状态和资源执行
图形上下文通常与一个窗口关联，如: 在GLFW中，通常会编写以下代码来创建一个窗口和图形上下文:

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/* Create a windowed mode window and its OpenGL context */
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window = glfwCreateWindow(640, 480, "Hello World", NULL, NULL);
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if (!window)
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{
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    glfwTerminate();
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    return -1;
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}
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/* Make the window's context current */
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glfwMakeContextCurrent(window);

EchoEngine中的GraphicsContext#

在EchoEngine中，GraphicsContext类用于管理图形上下文，并根据不同的图形API，派生出不同的子类，如：OpenGLContext、VulkanContext等。由于在当前开发过程中，仅专注对于OpenGL的学习与应用，所以只派生创建了OpenGLContext子类。

GraphicsContext#

在GraphicsContext类中，定义了抽象的Init和SwapBuffers方法，分别用于初始化和交换缓冲区。

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/// @brief 渲染上下文：此类为抽象类，需根据渲染平台实现具体子类
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class GraphicsContext
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{
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public:
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    /// @brief 初始化
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    virtual void Init() = 0;
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    /// @brief 交换缓冲区
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    virtual void SwapBuffers() = 0;
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};

OpenGLContext#

通过其构造函数，传入当前创建的窗口句柄
在Init方法中，通过glfwMakeContextCurrent方法设置当前窗口上下文，并初始化Glad
在SwapBuffers方法中，通过glfwSwapBuffers方法交换缓冲区

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/// @brief OpenGL上下文
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class OpenGLContext : public GraphicsContext
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{
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public:
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    OpenGLContext(GLFWwindow* windowHandle);
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    virtual ~OpenGLContext() {}
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public:
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    virtual void Init() override;
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    virtual void SwapBuffers() override;
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private:
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    GLFWwindow* m_pWindowHandle;
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};
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// OpenGLContext.cpp
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OpenGLContext::OpenGLContext(GLFWwindow* windowHandle)
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    : m_pWindowHandle(windowHandle)
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{
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    ECHO_CORE_ASSERT(windowhandle, "Window Handle is null!");
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}
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void OpenGLContext::Init()
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{
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    glfwMakeContextCurrent(m_pWindowHandle); //设置当前窗口上下文
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    int status = gladLoadGLLoader(GLADloadproc(glfwGetProcAddress));
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    ECHO_CORE_ASSERT(status, "Failed to initiazlize Glad!");
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    ECHO_CORE_INFO("OpenGL Info: ");
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    ECHO_CORE_INFO(" Vendor: {0}", reinterpret_cast<const char*>(glGetString(GL_VENDOR)));
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    ECHO_CORE_INFO(" Renderer: {0}", reinterpret_cast<const char*>(glGetString(GL_RENDERER)));
32
    ECHO_CORE_INFO(" Version: {0}", reinterpret_cast<const char*>(glGetString(GL_VERSION)));
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}
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void OpenGLContext::SwapBuffers()
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{
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    glfwSwapBuffers(m_pWindowHandle);
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}