آموزش نصب Opengl در Dev c++ — گام به گام به زبان ساده

در این مقاله می‌خواهیم نصب Opengl در Dev c++ و برنامه نویسی با آن را به صورت گام به گام آموزش دهیم. برنامه نویسی گرافیک کامپیوتری با Dev c++ یکی از روش‌های پرطرفدار است. چرا که زبان C++ به دلیل قدرت، سرعت و انعطاف بالا، انتخاب محبوبی برای استفاده در کنار OpenGL است.

مفاهیم پایه‌ی گرافیک کامپیوتری

مفاهیم پایه‌ی گرافیک کامپیوتری به عنوان یکی از شاخه‌های مهم علوم کامپیوتر، نقش کلیدی در تولید، پردازش و نمایش تصاویر دیجیتال ایفا می‌کنند. در این حوزه، اصولی مانند پیکسل‌ها، مختصات صفحه، رنگ‌ها، بردارها، ماتریس‌های تبدیل و مدل‌سازی اشکال هندسی مورد توجه قرار می‌گیرند. این مفاهیم به ما امکان می‌دهند تا اشیای دوبعدی و سه‌بعدی را روی صفحه نمایش رسم کنیم و با استفاده از الگوریتم‌های گرافیکی، جلوه‌هایی مانند نور، سایه، حرکت و چرخش را به آن‌ها اضافه کنیم.

درک این مفاهیم برای هر برنامه‌نویسی که قصد دارد وارد دنیای طراحی بازی، شبیه‌سازی، انیمیشن یا توسعه رابط‌های بصری شود، ضروری است. گرافیک کامپیوتری نه‌تنها به ما کمک می‌کند تا اشیای مجازی را به‌صورت واقعی‌تر نمایش دهیم، بلکه پلی بین هنر و تکنولوژی ایجاد می‌کند. یادگیری این اصول از طریق زبان‌هایی مانند C++ و ابزارهایی نظیر OpenGL، فرصتی عالی برای شناخت بهتر دنیای دیجیتال و خلق تصاویر و صحنه‌های تعاملی فراهم می‌سازد.

روش‌های مختلفی برای استفاده از این کتابخانه و برنامه نویسی با C++ وجود دارد، مانند برنامه نویسی در ویژوال استادیو، Dev C++ و غیره. در این آموزش، نصب Opengl در Dev c++ و نحوه کدنویسی یک برنامه ساده با آن آورده شده است.

پاورپوینت برنامه نویسی opengl با c++

کلیک کنید

نصب Opengl در Dev C++

OpenGL یکی از محبوب‌ترین و قدرتمندترین کتابخانه‌های گرافیکی برای طراحی و توسعه‌ی نرم‌افزارهای سه‌بعدی و دوبعدی است. این کتابخانه به صورت کراس‌پلتفرم طراحی شده و در بسیاری از پروژه‌های گرافیکی، بازی‌سازی و شبیه‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای استفاده از OpenGL در ویندوز، محیط‌های برنامه‌نویسی متعددی وجود دارد و یکی از ساده‌ترین و سبک‌ترین گزینه‌ها برای کاربران مبتدی و متوسط، محیط توسعه‌ی Dev C++ است.

Dev C++ یک IDE رایگان و متن‌باز برای زبان‌های C و سی پلاس پلاس ++C است که با استفاده از کامپایلر MinGW کار می‌کند. اگرچه این محیط به صورت پیش‌فرض شامل برخی از فایل‌های پایه‌ی OpenGL مانند gl.h و Opengl32.lib است، اما برای توسعه‌ی برنامه‌های گرافیکی واقعی و اجرای پروژه‌های کاربردی، نیاز به پیکربندی و افزودن کتابخانه‌های جانبی مانند FreeGLUT وجود دارد. در این آموزش، نحوه‌ی نصب Opengl در Dev C++ را به زبانی ساده و گام‌به‌گام بررسی خواهیم کرد.

گام اول: دانلود و نصب Dev C++

برای شروع برنامه‌نویسی با OpenGL در Dev C++، ابتدا باید نسخه‌ی مناسب این محیط توسعه را دانلود و نصب کنید. پیشنهاد می‌شود از نسخه‌های به‌روز و بهینه‌شده‌ی Dev C++ مانند ++Embarcadero Dev C استفاده کنید که پایدارتر و سازگارتر با کتابخانه‌های جدید هستند. برای دانلود می‌توانید از منابع معتبر مانند این لینک [+] یا منبع رسمی گیت هاب [+] استفاده نمایید.

پس از دانلود فایل نصب، مراحل نصب را مانند سایر برنامه‌های ویندوزی طی کرده و محل نصب را به دلخواه انتخاب کنید. توصیه می‌شود این مسیر نصب را به خاطر بسپارید، چون در مراحل بعدی برای افزودن کتابخانه‌ها به آن نیاز خواهیم داشت. در این آموزش مسیر نصب “C:\Program Files (x86)\Embarcadero\Dev-Cpp” انتخاب شده است. بعد از نصب، برنامه را باز کرده و مطمئن شوید که همه‌چیز به‌درستی اجرا می‌شود.

تست برنامه سی پلاس پلاس

برای اطمینان از اینکه Dev C++ به‌درستی نصب شده و آماده‌ی استفاده است، بهتر است یک برنامه‌ی ساده‌ی C++ را اجرا کنیم. این کار کمک می‌کند مطمئن شویم کامپایلر فعال است و خطای سیستمی یا پیکربندی خاصی وجود ندارد.

برای شروع Dev C++ را باز کنید. از منوی بالا روی File > New > Source File کلیک کنید. کد ساده زیر را در پنجره‌ی باز شده بنویسید و فایل را با نام دلخواه (مثلاً test.cpp) ذخیره کنید.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello World!" << endl;
    return 0;
}

از نوار ابزار روی گزینه Execute سپس گزینه Compile & Run (F11) کلیک کنید. اگر همه چیز درست باشد یک پنجره‌ی کنسول باز می‌شود و پیغام “Hello World!” نمایش داده میشود.

تست برنامه Opengl

برای اطمینان از نصب Opengl در Dev c++، لازم است یک برنامه‌ی ساده را اجرا کنیم. Dev C++ معمولاً Opengl32.lib و gl.h را همراه با خود نصب می‌کند. برای بررسی اینکه Opengl پایه نصب است یا خیر می‌توانیم با یک ساده این قابلیت را تست کنیم.

برای این کار، یک پروژه‌ی جدید در Dev C++ ایجاد کرده و کدی ساده می‌نویسیم. فایل را با نام دلخواه (مثلاً test2.cpp) ذخیره کنید. برنامه را اجرا کنید.

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

int main() {
    return 0;
}

پس از این مرحله، در صورتی که همه‌چیز به درستی تنظیم شده باشد، یک پنجره‌ خالی نمایش داده می‌شود (اگر ارور نداد یعنی Opengl پایه نصب است). این تست ساده، نشانه‌ی آمادگی سیستم برای توسعه‌ی پروژه‌های گرافیکی پیشرفته‌تر است.

گام دوم: دانلود کتابخانه Opengl

برای تنظیم کتابخانه و نصب Opengl در Dev c++ نیازمند چند فایل از کتابخانه FreeGLUT هستیم. این فایل‌ها را در یک فایل زیپ می‌توانید از این لینک [+] دانلود نمایید. پس از دانلود هر فایل را باید در مسیر مشخصی کپی نمایید (توجه کنید قبل اجرای این مرحله باید Dev C++ را نصب کرده باشید).

در این آموزش از نرم افزار Dev-Cpp.6.3 استفاده شده است که از کامپایلر TDM-GCC نسخه ۹.۲.۰ استفاده می‌کند.

۱- فایل freeglut.dll موجود در پوشه bin\x64 را در مسیر زیر کپی کنید.

C:\Windows\System32

۲- فایل libfreeglut.a و libfreeglut_static.a موجود در پوشه lib\x64 را در مسیر زیر کپی کنید.

C:\Program Files (x86)\Embarcadero\Dev-Cpp\TDM-GCC-64\x86_64-w64-mingw32\lib

۳- فایل freeglut.h و دیگر محتویات داخل پوشه include\GL را نیز در مسیر زیر کپی کنید.

C:\Program Files (x86)\Embarcadero\Dev-Cpp\TDM-GCC-64\x86_64-w64-mingw32\include\GL

– نکته: ممکن است با توجه به نسخه نرم افزار مسیر پوشه‌ها متفاوت باشد، در این صورت با توجه به کامپایلر و نسخه نرم افزار پوشه اصلی را پیدا کرده و فایل‌ها را در آن کپی کنید. همچنین در صورتی که از نسخه ۳۲ بیتی ویندوز استفاده می‌کنید باید از فایل‌های خارج از پوشه x64 (نسخه ۳۲ بیتی) استفاده نمایید.

پروژه اتاق سه بعدی با در و پنجره و میز و قوری در OpenGl

کلیک کنید

گام سوم: تنظیم Dev C++ برای کار کردن با Opengl

بعد از آماده‌سازی فایل‌ها، باید پروژه‌ی خود را برای استفاده از OpenGL تنظیم کنید. از منوی بالا روی File > New > Project کلیک کنید. یک پروژه جدید از نوع console application ایجاد کنید و نام آن را به دلخواه (مثلا mytest) انتخاب کنید و پس از آن پروژه را در یک مسیر مشخص ذخیره نمایید.

پس از ایجاد پروژه‌ی جدید، از منوی بالای Dev C++ وارد مسیر Project > Project Options شوید (و یا بر روی پروژه در منوی سمت چپ راست کلیک کنید و گزینه Project Options را کلیک کنید) سپس بر روی تب Parameters بروید و در بخش Linker، نام کتابخانه‌هایی که باید به پروژه لینک شوند را وارد می‌کنیم. پارامترهای زیر را وارد نمایید.

-lglu32
-lfreeglut
-lOpengl32

این گزینه‌ها به Dev C++ می‌گویند که هنگام کامپایل، از این فایل‌های کتابخانه‌ای استفاده کند. پس از انجام این تنظیمات و ذخیره‌سازی پروژه، می‌توانید کدهای OpenGL خود را بنویسید و اجرا کنید. با انجام صحیح این مراحل، Dev C++ آماده خواهد بود تا پروژه‌های گرافیکی OpenGL را بدون مشکل کامپایل و اجرا کند.

برنامه نویسی Opengl در Dev C++

برنامه‌نویسی پس از نصب Opengl در Dev c++ یکی از روش‌های محبوب و ساده برای ورود به دنیای گرافیک کامپیوتری به شمار می‌رود. Dev C++ به عنوان یک محیط توسعه سبک و کاربرپسند، بستر مناسبی را برای پیاده‌سازی پروژه‌های گرافیکی فراهم می‌کند، به‌ویژه برای دانشجویان و برنامه‌نویسان تازه‌کار. OpenGL نیز یک رابط برنامه‌نویسی قدرتمند و استاندارد برای گرافیک دو‌بعدی و سه‌بعدی است که توسط بسیاری از زبان‌ها و سیستم‌ها پشتیبانی می‌شود. استفاده از این دو ابزار در کنار هم امکان یادگیری مفاهیم پایه‌ای گرافیک، رسم اشکال هندسی، کار با رنگ‌ها و درک اصول ماتریس‌های تبدیل را به شکلی عینی و عملی فراهم می‌سازد.

با افزودن کتابخانه‌هایی مانند FreeGLUT به Dev C++، می‌توان امکانات بیشتری همچون مدیریت پنجره، دریافت ورودی از صفحه‌کلید و موس، و اجرای آسان‌تر پروژه‌های گرافیکی را فراهم کرد. در چنین محیطی، کاربر قادر خواهد بود به راحتی برنامه‌هایی شامل رسم اشکال، اعمال تحولات هندسی مانند چرخش و انتقال، و حتی طراحی صحنه‌های ساده سه‌بعدی را پیاده‌سازی کند. در مجموع، برنامه‌نویسی و نصب Opengl در Dev c++ نه تنها برای یادگیری گرافیک مناسب است، بلکه پلی است برای ورود به دنیای موتورهای بازی‌سازی و برنامه‌های گرافیکی پیشرفته‌تر.

در روند برنامه‌نویسی، معمولاً ابتدا پنجره‌ی گرافیکی با استفاده از تابع glutCreateWindow ایجاد می‌شود، سپس با استفاده از توابع glBegin، glVertex و glEnd می‌توان اشکال هندسی مانند مثلث، مربع یا چندضلعی‌های پیچیده‌تر را ترسیم کرد. همچنین با استفاده از توابع رنگ‌آمیزی نظیر glColor3f، امکان تعریف رنگ برای اشکال وجود دارد.

پروژه ساعت دیواری در OpenGl

کلیک کنید

در ادامه یک برنامه ساده طراحی مثلث با زبان C++ می‌نویسیم.

سربرگ‌ها (Header Files)

در برنامه‌نویسی OpenGL با Dev C++، استفاده از سربرگ‌ها (Header Files) برای دسترسی به توابع و امکانات گرافیکی ضروری است. این سربرگ‌ها نقش پل ارتباطی بین کد برنامه و کتابخانه‌های OpenGL را دارند و بدون آن‌ها، توابع گرافیکی قابل شناسایی نخواهند بود. در برنامه‌های ساده OpenGL که با Dev C++ نوشته می‌شوند، معمولاً سه سربرگ اصلی به‌کار می‌روند:

#include <windows.h>

برای عملکردهای مربوط به ویندوز، و هماهنگی با OpenGL روی پلتفرم ویندوز لازم است، زیرا تعریف‌هایی مثل APIENTRY که در توابع OpenGL استفاده شده‌اند، در این فایل قرار دارند.

#include <GL/gl.h>

این سربرگ توابع پایه‌ای OpenGL را تعریف می‌کند. تقریباً در تمام برنامه‌های گرافیکی مبتنی بر OpenGL استفاده می‌شود و شامل توابع پایه‌ای OpenGL برای رسم اشکال و کار با گرافیک است.

#include <GL/freeglut.h>

این سربرگ مربوط به کتابخانه‌ی FreeGLUT است که امکاناتی برای مدیریت پنجره، تعامل با ورودی‌های کیبورد و موس، و اجرای حلقه‌ی اصلی برنامه فراهم می‌کند. FreeGLUT نسخه‌ای آزاد و توسعه‌یافته از کتابخانه‌ی قدیمی GLUT است و معمولاً استفاده از آن به دلیل راحتی و امکانات بیشتر توصیه می‌شود.

پروژه خانه سه بعدی 3D در OpenGL با استفاده از #C

کلیک کنید

تابع نمایش (Display Function)

در ادامه مقاله نصب Opengl در Dev c++ به بخش مهم Display می‌رسیم. تابع نمایش (Display Function) یکی از مهم‌ترین اجزای برنامه‌نویسی با OpenGL است. این تابع مسئول رسم صحنه‌ی گرافیکی در هر بار به‌روزرسانی پنجره است. در واقع هر چیزی که قرار است کاربر روی صفحه ببیند (مثل اشکال، رنگ‌ها، چرخش‌ها و …) در این تابع تعریف و اجرا می‌شود. در FreeGLUT، این تابع به کمک ()glutDisplayFunc به برنامه معرفی می‌شود تا هنگام نیاز به بازسازی پنجره، فراخوانی گردد.

void display() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glBegin(GL_TRIANGLES);
        glColor3f(1, 0, 0); glVertex2f(-0.5, -0.5);
        glColor3f(0, 1, 0); glVertex2f(0.5, -0.5);
        glColor3f(0, 0, 1); glVertex2f(0.0, 0.5);
    glEnd();
    glFlush();
}

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT): صفحه‌ی گرافیکی را پاک می‌کند تا تصویر قبلی حذف شود و آماده‌ی رسم جدید شود.

glBegin(GL_TRIANGLES) تا ()glEnd: این بخش بین دو دستور، فرمان‌های رسم اشکال را اجرا می‌کند. در اینجا، یک مثلث رسم می‌شود.

glColor3f(r, g, b): تعیین رنگ برای هر رأس، با استفاده از مقادیر بین ۰ تا ۱ برای قرمز، سبز و آبی.

glVertex2f(x, y): تعیین موقعیت رأس‌ها روی صفحه. این مختصات معمولاً بین -۱ تا ۱ هستند.

()glFlush: تضمین می‌کند که تمام دستورهای OpenGL اجرا شده و تصویر نهایی روی صفحه نشان داده شود.

در کل، تابع display مانند بوم نقاشی برنامه‌ی شماست که هر بار که صفحه نیاز به تازه‌سازی داشته باشد، اجرا شده و تصویر جدید را می‌سازد.

تابع main (راه اندازی برنامه)

تابع main در برنامه‌های OpenGL همانند سایر برنامه‌های C++ نقطه‌ی آغاز اجرای برنامه است، اما در اینجا وظیفه‌ی مهم‌تری هم دارد: راه‌اندازی محیط گرافیکی و ایجاد حلقه‌ی اصلی نمایش. این تابع معمولاً شامل چند مرحله کلیدی است که برای ساخت پنجره‌ی گرافیکی و شروع رندرینگ ضروری هستند. در ادامه این تابع را خط به خط توضیح می‌دهیم:

int main(int argc, char** argv) {
    glutInit(&argc, argv);
    glutCreateWindow("OpenGL in Dev C++");
    glutDisplayFunc(display);
    glutMainLoop();
    return 0;
}

glutInit(&argc, argv): این تابع برای مقداردهی اولیه به کتابخانه‌ی GLUT استفاده می‌شود. پارامترهای ورودی (argc و argv) همان پارامترهایی هستند که از خط فرمان دریافت می‌شوند. این تابع، اطلاعات لازم برای تنظیمات اولیه‌ی پنجره را آماده می‌کند. بدون این خط، سایر توابع GLUT مثل glutCreateWindow یا glutMainLoop به درستی کار نخواهند کرد.

("عنوان پنجره")glutCreateWindow: این تابع یک پنجره‌ی گرافیکی با عنوان مشخص‌شده (در اینجا “++OpenGL in Dev-C”) ایجاد می‌کند. این پنجره همان بخشی است که گرافیک OpenGL در آن نمایش داده می‌شود. می‌توان در نسخه‌های پیشرفته‌تر، اندازه و موقعیت پنجره را هم قبل از آن با توابع دیگر تنظیم کرد.

glutDisplayFunc(display): با این تابع، تابع رسم یا “نمایش” به GLUT معرفی می‌شود. هر بار که پنجره نیاز به بازسازی داشته باشد (مثلاً بعد از minimize یا تغییر اندازه)، این تابع فراخوانی شده و محتوای گرافیکی مجدد رسم می‌شود. در اینجا display نام تابعی است که باید شامل تمام دستورات گرافیکی OpenGL باشد.

()glutMainLoop: این تابع، برنامه را وارد حلقه‌ی اصلی اجرا می‌کند. از این لحظه به بعد، برنامه درگیر بررسی رویدادها (مثل فشار دادن کلید، حرکت موس، نیاز به بازسازی صفحه و …) می‌شود. این حلقه به‌طور دائم اجرا می‌شود و باعث می‌شود برنامه فعال باقی بماند و صحنه‌ی گرافیکی نمایش داده شود.

;return 0 :این خط فقط در صورتی اجرا می‌شود که حلقه‌ی ()glutMainLoop به پایان برسد (که به طور معمول، تا زمانی که کاربر پنجره را نبندد، ادامه دارد). مقدار ۰ به سیستم‌عامل اعلام می‌کند که برنامه با موفقیت اجرا شده است.

پروژه میله پرچم میدان در OpenGL در سی شارپ #C

کلیک کنید

خروجی برنامه

برای نمایش خروجی از نوار ابزار روی گزینه Execute سپس گزینه Compile & Run (F11) کلیک کنید. در صورتی که مراحل قبل را به درستی انجام داده باشید خروجی زیر را مشاهده خواهید کرد.

با اجرای این برنامه، پنجره‌ای باز می‌شود که در مرکز آن یک مثلث با سه رنگ قرمز، سبز و آبی قرار دارد. رنگ‌ها به صورت تدریجی (gradient) در کل مثلث پخش می‌شوند.

فیلم آموزش نصب Opengl در Dev C++

برای راحتی شما عزیزان فیلم آموزش تصویری نصب OpenGL در Dev C++ در ادامه آورده شده است.

نتیجه گیری

نصب Opengl در Dev C++ و برنامه نویسی با آن فرصتی مناسب برای آشنایی با مفاهیم پایه‌ی گرافیک کامپیوتری فراهم می‌سازد. با نصب صحیح کتابخانه‌ها، تنظیم سربرگ‌ها، و نوشتن توابع ضروری، می‌توان به‌راحتی اشکال ساده‌ای رسم کرد و حتی آن‌ها را با ورودی کاربر جابه‌جا یا چرخاند. این مسیر نه‌تنها درک بهتری از نحوه‌ی کار گرافیک در سطح پایین می‌دهد، بلکه زمینه‌ساز ورود به پروژه‌های بزرگ‌تر در حوزه‌هایی مانند طراحی بازی، شبیه‌سازی، و واقعیت مجازی نیز خواهد بود.