OpenGL-探路篇

Posted 2020-09-01

一、渲染

1）含义：从模型创建最终图像的过程

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二、着色器(shader) ：同一时刻只能有一个着色器起作用

1）含义：专为图形处理单元（GPU）编写的一种小程序（用GLSL/OpenGL Shading Language 编写）

2）包括：顶点着色器（vertex）-> 细分着色器（增加图元） -> 几何着色器（调整图元） -> 片元着色器（主要处理光栅化后的片元数据）

　　*顶点着色器的输出必须与片元着色器的输入匹配

　　——补充：

　　　　　　顶点 -> 图元（点、线段、多边形） -> 片元 -> 像素（需经过测试，包括所有权测试、裁剪测试、深度测试、alpha测试、模板测试）-> 帧缓冲区 -> 映射到显示

　　　　　　片元：比像素多一些颜色、深度、纹理信息（候选像素）

　　　　　　光栅化：图元转换为片元的过程，片元为二维图像，每个点包含颜色、深度、纹理信息，该点和相关信息为一个片元。

3）创建着色器对象（glCreateShader）-> 关联着色器代码（glShaderSource）-> 编译（glCompileShader）-> 创建多个着色器。。。-> 创建着色器程序（glCreateProgram）-> 关联着色器到着色器程序（glAttachShader）-> 连接着色器程序（glLinkProgram）-> 启用着色器程序（glUseProgram）

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三、三个函数前缀：

1）glGen*：生成引用名称，类似指针

2）glBind*：分配内存

　　例如：glBindVertexArray(GLuint array) -> 如果array是glGen*创建的引用，则生成一个新的顶点数组与引用关联，或者激活已存在的顶点数组对象。-》作为当前对象。

　　绑定时间：创建对象并初始化时、再次使用未被绑定的对象时

3）glDelete*：删除对象

　　注：通过gllsVertexArray(GLuint array)判断某一名称是否已经被保留为一个顶点数组对象

 

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四、将数据载入缓存对象

　　例：glBufferData(GLenum target,GLsizeiptr size, const GLvoid *data, GLenum usage)

　　　　　　　　　　　 -> 1、分配顶点数据所需要的储存空间

　　　　　　　　　　　　2、将数据从应用程序的数组拷贝到OpenGL服务端的内存中

　　　　参数说明：target -> 数据类型

　　　　　　　　　usage -> 分配数据之后的读写方式。

　　　　函数说明：将size大小的数据从客户端拷贝到服务端

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五、着色器编写

　　

// 传递着色器
#version 430 core
/*
　　layout 布局限定符，目的为变量提供元数据
　　in 数据流入
　　out 数据流出
*/

layout(location = 0) in vec4 vPosition;  // 着色器变量是着色器与外部世界的联系所在

void main() {
        gl_position = vPosition;       
}

 

#version 430 core

out vec4 fColor;

void main() {
       fColor = vec4(0.0,0.0,1.0,1.0);           
}

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六、将应用程序与着色器之间，以及不同着色阶段之间的数据通道连接起来 -> 着色管线装配过程。

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2017-02-23　　

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七、uniform（始终如一）变量：从应用程序接收数据，不会随着顶点或片元的改变而改变。对于给定的图元而言是个常量。着色器无法改变该类型的值。

1）在应用程序中改变该类型的值，需先获取其在uniform索引列表中的索引 -> glGetUniformLocation（GLuint program,const char* name），获得索引之后，需要将uniform块与缓冲对象关联，（ps:glUniformBlockBinding手动绑定）

2）uniform位置是在着色器链接的时候产生的（glLinkProgram()）

3）uniform块中只能包含透明类型的变量

4）布局限定符

　　　　shared：多个程序共享

　　　　packed：设置uniform占最小内存空间，但会禁止程序间共享

　　　　row(column)_major：行/列主序存储方式

5）uniform块名称不能作为uniform变量的父名称，因此两个uniform变量不能同名

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八、GLSL：

1）类型修饰符：const \ in \ out \ uniform \ shared \ buffer(共享)

2）discard语句会让片元着色器立即终止，从而丢弃片元。

3）invariant和precise关键字可以保证在图形设备计算的不变性。

　　可通过预编译将着色器中的所有变量设置为invariant -> #pragma STDGL invariant(all)

　　区别：如果数值发生变化，但数学上并不影响结果，则用precise，如交换律

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2017-02-24 09:23:55

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九、子程序池

1）步骤：

　　　　1.定义子程序类型　　-> 　　subroutine returnType funcPoolName ( type1 param1...);

　　　　2.声明子程序　　->　　subroutine (funcPoolName) returnType func1()..

　　　　3.函数指针　　->　　subroutine uniform funcPoolName funcPointer;

2）指定所用的子程序：glUniformSubroutinesuiv(GLenum shaderType , GLsizei count , const GLuint* indices) -> 设置所有count个子程序uniform使用indices数组中的值。

　　粒子：如indices[n]（n为函数指针uniform的location）为func1的索引（通过glGetSubroutineIndex获得）