理解OpenGL专业名词

1.OpenGL上下文（context）

• 在应用程序调用任何OpenGL的指令之前，需要安排⾸先创建⼀个OpenGL的 上下文。这个上下文我理解成画画的一个画板，所有的作画都需要在这个画板上操作，理论上讲这个上下文是一种状态机，保存了OpenGL中的各种状态。所有的“绘画”操作，就类似于对画板上的某个人物或者风景（状态机中的对象）进行操作。
• 由于OpenGL上下文是⼀个巨⼤的状态机，切换上下文往往会产生较大的开销，但是不同的绘制模块，可能需要使用完全独立的状态管理。因此，可以在应用程序中分别创建多个不同的上下文，在不同线程中使⽤不同的上下文，上下文之间共享纹理、缓冲区等资源。这样的方案，会⽐反复切换上下⽂，或者大量修改渲染状态，更加合理高效

2.OpenGL状态机

状态机的概念很抽象，它具有以下的特点：

•  它有记忆功能，能够记住其当前的状态。
•  可以接收输入，根据输入的内容和自己的状态，修改自己的状态，并且可以有对应的输出。
•  当它进入某个特殊的状态（停机状态）的时候，它不再接收输入，停止工作。

听起来很难理解，把他想象成现实生活中的游戏机🎮，也同样具有记忆功能，接收手柄输入进行对应的画面操作，关机后停止工作。

要改变状态机的状态，通过用户输入命令，比如开启深度测试：glEnable(GL_DEPTH_TEST)，开启混合功能glEnable(GL_BLEND)等等

3.渲染（Render）

渲染表示将图形/图像数据转换成3D空间图像操作，也是最终使你图像符合你的3D场景的阶段

4.顶点数组（VertexArray）/ 顶点缓冲区（VertexBuffer）

有了上下文这个画板之后，就要开始画图了，而顶点数组，就相当于图像的骨架，很明显需要开发者来处理，开发者可以选择设定函数指针，在调用绘制方法的时候，传入保存在内存中的顶点数据。

性能更高的做法，提前分配一块显存，将顶点数据保存在显存当中，这部分的显存就称为顶点缓冲区。

比如一个三角形，就拥有三个顶点

5.管线

• 管线：OpenGL是一个线性的，面向过程的，按顺序处理的流水线工程，管线就表示这个渲染的过程，也是一个抽象的概念
• 固定管线/存储着色器：固定的渲染过程，早期的OpenGL封装好的程序段，具有一些固定功能，来帮助开发者完成工作，类似于已经封装好的API

6.着色器程序（Shader）

Shader：将固定管线变成可编程管线，来应对更丰富的需求，操作GPU芯片进行计算的着色器程序

常见的有顶点着色器，片元着色器（像素着色器），在Metal里面称为片元函数，顶点函数

OpenGL在处理Shader的时候，通过编译、链接来生成着色器程序

具体步骤：先由顶点着色器对传入的顶点数据进行计算，再通过图元装配，将顶点转换为图元，然后进行光栅化，将图元这种矢量图形，转换为栅格化数据，

最后将栅格化数据传入片段着色器中进行运算，片段着色器会对栅格化数据中的每一个像素进行运算，并决定像素的颜色。

7.光栅化（Rasterization）

把顶点数据转换为片元的过程，具有将图转化为一个个栅格组成的图象的作用，特点是每个元素对应帧缓冲区中的一像素。

光栅化的目的，是找出一个几何单元（比如三角形）所覆盖的像素。

模型的顶点在经过各种矩阵变换后也仅仅是顶点。而由顶点构成的三角形要在屏幕上显示出来，除了需要三个顶点的信息以外，还需要确定构成这个三角形的所有像素的信息。将几何信息转换成一个个栅格化的图形，这就是光栅化。

8.位图

又叫点阵图像或者栅格图像，由一个个的像素组成，矢量图与位图最大的区别是，它不受分辨率的影响。因此在印刷时，可以任意放大或缩小图形而不会影响出图的清晰度，可以按最高分辨率显示到输出设备上

9.变换矩阵

想让图形发生旋转，平移，缩放，需要用到变换矩阵

10.投影矩阵

用于将3D坐标转换为二维屏幕坐标，相当于一个三维的人照镜子，镜子里面的人影是二维的，这就是一个投影。

 11.视口

表示需要显示的可视范围 —— glviewport