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Python で OpenGL (1) pyGLFW のインストール

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Python で簡単に Open GL のプログラムを開発できるように、GLFW (pyGLFW) というライブラリを使用するための環境構築をしてみます。

GLFW とは

Khronos グループが作成している OpenGL や OpenGL ES、Vulkan などの API を使用すると、クラスプラットフォームな 3D プログラムを作成することができます。 ただし、OS ごとにウィンドウの作成方法やキーハンドリングの方法は異なっているため、その部分は個別に作成する必要があります。

GLFW は、そのあたりの OS 依存の処理を抽象化するためラッパーライブラリで、Windows、macOS、Linux などのデスクトップ環境に対応しています。 GLFW 本家は C 言語用のライブラリとして作成していますが、Python 用のラッパーライブラリ (pyGLFW) も公開されています。

昔は GLUT というライブラリがよく使われていましたが、今はもうメンテナンスされていないので、GLFW を使います。

pyGLFW (glfw) のインストール

ここでは、Python 用の GLFW ラッパーライブラリである、pyGLFW (glfw) パッケージ をインストールします。

Python 用ライブラリ glfw のインストール

Python 用の glfw パッケージは pip コマンドで簡単にインストールできます。 システム全体の環境に影響しないようにするには、virtualenv を使って仮想環境を構築 してからインストールするのがよいでしょう。

virtualenv で仮想環境に切り替える場合
$ mkdir sample
$ virtualenv ENV
$ source ENV/bin/activate
glfw のインストール
$ pip install glfw

ランタイムライブラリのインストール

glfw を使用したプログラムを実行するには、各 OS ごとに用意されたランタイムライブラリ (Shared library) もインストールしておく必要があります。

macOS の場合
$ brew install glfw3
Ubuntu/Debian の場合
$ sudo apt-get install -y libglfw3-dev
Fedora/Red Hat の場合
$ sudo yum install -y libglfw3-dev

Windows の場合は、本家のサイト から DLL ファイルを含んだアーカイブをダウンロードし、GLFW_LIBRARY 環境変数で DLL のパスを指定します。

ランタイムライブラリがインストールされていない状態で、glfw を使用したプログラムを実行しようとすると、下記のようなエラーが発生します。

ImportError: Failed to load GLFW3 shared library.

GLFW で Hello World

下記は、GLFW (pyGLFW) を使ってウィンドウを表示するだけの簡単なプログラムです。

main.py
import glfw

def main():
    # Initialize glfw
    if not glfw.init():
        raise RuntimeError('Could not initialize GLFW3')

    # Create a windowed mode window and its OpenGL context
    window = glfw.create_window(320, 240, 'Hello World', None, None)
    if not window:
        glfw.terminate()
        raise RuntimeError('Could not create an window')

    # Make the window's context current
    glfw.make_context_current(window)

    # Loop until the user closes the window
    while not glfw.window_should_close(window):
        # Render here, e.g. using pyOpenGL

        # Swap front and back buffers
        glfw.swap_buffers(window)

        # Poll for and process events
        glfw.poll_events()

    # Proper shutdown
    glfw.terminate()

if __name__ == "__main__":
    main()

次のように実行すると、空っぽのウィンドウが表示されます。

$ python main.py
/p/sfpwow9/python-glfw-001.png
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