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OpenGL

OpenGL-渲染管线的流程(有图有真相)

学习shader之前必须知道的事情:shader(着色语言)到底发生在那个阶段?OpenGL的渲染管线有哪些阶段?这对开发人员来说很重要,也许你刚刚接触,或者你在使用已有的产品,很优秀的游戏引擎,或者渲染引擎,你觉得知道这个没有太大意义,但知道了这些,总归对你没有坏处。

下图是一个非常简化框图流水线的各个阶段,并在他们之间传播的数据。虽然极其简单,它是足够的着色器编程,提出了一些重要的概念。固定管线中存在很多阶段,并存在很多细节,这里只是粗略的介绍。
<center><img src="http://imgtec.eetrend.com/sites/imgtec.eetrend.com/files/201901/blog/19…; alt=""></center>

(1)顶点变换:

OpenGL中的深度、深度缓存、深度测试

<font color="Purple"><strong>1、深度</strong></font>

所谓深度,就是在openGL坐标系中,像素点Z坐标距离摄像机的距离。摄像机可能放在坐标系的任何位置,那么,就不能简单的说Z数值越大或越小,就是越靠近摄像机。

<font color="Purple"><strong>2、深度缓冲区</strong></font>

深度缓冲区原理就是把一个距离观察平面(近裁剪面)的深度值(或距离)与窗口中的每个像素相关联。

首先,使用glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT),把所有像素的深度值设置为最大值(一般是远裁剪面)。

然后,在场景中以任意次序绘制所有物体。硬件或者软件所执行的图形计算把每一个绘制表面转换为窗口上一些像素的集合,此时并不考虑是否被其他物体遮挡。

OpenGL Blend

混合是什么呢?混合就是把两种颜色混在一起。具体一点,就是把某一像素位置原来的颜色和将要画上去的颜色,通过某种方式混在一起,从而实现特殊的效果。

假设我们需要绘制这样一个场景:透过红色的玻璃去看绿色的物体,那么可以先绘制绿色的物体,再绘制红色玻璃。在绘制红色玻璃的时候,利用“混合”功能,把将要绘制上去的红色和原来的绿色进行混合,于是得到一种新的颜色,看上去就好像玻璃是半透明的。

要使用OpenGL的混合功能,只需要调用:glEnable(GL_BLEND);即可。
要关闭OpenGL的混合功能,只需要调用:glDisable(GL_BLEND);即可。
注意:只有在RGBA模式下,才可以使用混合功能,颜色索引模式下是无法使用混合功能的。

<font color="Purple"><strong>一、源因子和目标因子</strong></font>

前面我们已经提到,混合需要把原来的颜色和将要画上去的颜色找出来,经过某种方式处理后得到一种新的颜色。这里把将要画上去的颜色称为“源颜色”,把原来的颜色称为“目标颜色”。

OpenGL渲染管线

绝大数OpenGL实现都有相似的操作顺序,一系列相关的处理阶段称为OpenGL渲染管线。图1-2显示了这些顺序,虽然并没有严格规定OpenGL必须采用这样的实现,但它提供了一个可靠的指南,可以预测OpenGL将以什么样的顺序来执行这些操作。

如果读者刚开始涉足三维图形编程,可能会对接下来的内容感到吃力。读者现在可以跳过这一部分内容,但在读完这本书的每一章时,都应该重温一下图1-2。

OpenGL中的数据——Buffer

OpenGL中主要包括了两种数据——Buffer和Texture。

Buffer用于储存线性数无类型据块,可以看成普通的内存块,而Texture则用于储存多维数据,一般储存图像或者其他数据。

<font color="Purple"><strong> Buffer</strong></font>

OpenGL中有很多绑定点,Buffer绑定在绑定点使用。

使用glGenBuffers来生成一个Buffer的id。
使用glBindBuffer来绑定一个Buffer。
使用glBufferData来为Buffer分配内存。如果想要改变Buffer中已经初始化的数据,那么可以使用glBufferSubData。
如果想要从Buffer中拷贝或者写入数据,glMapBuffer会返回一个这些数据的指针,可以使用memcpy进行数据拷贝写入等等操作,使用完成后使用glUnmapBuffer来解除。