LearnOpenGL(一)

Introduction about OpenGL

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文章目录

• LearnOpenGL(一)
• 一、OpenGL简介
• 总结

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一、OpenGL简介

OpenGl(Open Graphics Library)被认为三大图形API之一，是比较适合初学者的API。因为有优质的教程如LearnOpenGL.git.io。OpenGL本身并不是一个API，它仅仅是一个由Khronos组织制定并维护的规范(Specification)。目前OpenGL的大多数实现由显卡商家编写，所以如果我们在编程时出现问题，我们可以尝试更新一下显卡驱动。

1.立即渲染模式(Immediate mode)和核心模式(Core-profile)

立即渲染模式确实容易使用便于理解，但是其许多库被隐藏，灵活性低，效率低下。OpenGL3.2开始，规范文档开始废弃立即渲染模式，并鼓励开发者在OpenGL的核心模式(Core-profile)下进行开发，这个分支的规范完全移除了旧的特性。使用核心模式就必须使用现代函数，现代函数要求使用者真正理解OpenGL和图形编程，它有一些难度，然而提供了更多的灵活性，更高的效率，更重要的是可以更深入的理解图形编程。

2.扩展(Extension)

扩展是OpenGL的一大特性，当有新的优化出现时，通常以扩展的形式在驱动中实现。支持的扩展：比如说rtx的显卡支持ray tracing gtx不支持这一扩展。开发者不必等到OpenGL新的规范面世就可以使用最新的渲染特性。 使用扩展的代码

if(GL_ARB_extension_name)
{
    // 使用硬件支持的全新的现代特性
}
else
{
    // 不支持此扩展: 用旧的方式去做
}

3.状态机(state machine)

OpenGL自身即状态机，一系列变量描述OpenGL此时如何运行。OpenGL的状态通常被成为称为OpenGL上下(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。假设当我们想告诉OpenGL去画线段而不是三角形的时候，我们通过改变一些上下文变量来改变OpenGL状态，从而告诉OpenGL如何去绘图。一旦我们改变了OpenGL的状态为绘制线段，下一个绘制命令就会画出线段而不是三角形。 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。只要你记住OpenGL本质上是个大状态机，就能更容易理解它的大部分特性。

4.对象

在OpenGL中一个对象是指一些选项的集合，它代表OpenGL状态的一个子集。比如，我们可以用一个对象来代表绘图窗口的设置，之后我们就可以设置它的大小、支持的颜色位数等等。可以把对象看做一个C风格的结构体(Struct)

struct object_name {
    float  option1;
    int    option2;
    char[] name;
    //这里使用的改为了自带类型
    //使用OpenGL的类型的好处是保证了在各平台中每一种类型的大小都是统一的。
    //你也可以使用其它的定宽类型(Fixed-width Type)来实现这一点。
};

使用对象的一个好处是在程序中，我们不止可以定义一个对象，并设置它们的选项，每个对象都可以是不同的设置。在我们执行一个使用OpenGL状态的操作的时候，只需要绑定含有需要的设置的对象即可。比如说我们有一些作为3D模型数据（一栋房子或一个人物）的容器对象，在我们想绘制其中任何一个模型的时候，只需绑定一个包含对应模型数据的对象就可以了（当然，我们需要先创建并设置对象的选项）。拥有数个这样的对象允许我们指定多个模型，在想画其中任何一个的时候，直接将对应的对象绑定上去，便不需要再重复设置选项了。

// 创建对象
unsigned int objectId = 0;
glGenObject(1, &objectId);
// 绑定对象至上下文
glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, objectId);
// 设置当前绑定到 GL_WINDOW_TARGET 的对象的一些选项
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_WIDTH, 800);
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_HEIGHT, 600);
// 将上下文对象设回默认
glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, 0);

总结

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了OpenGL。

OpenGL规范文档