OpenGL学习(3)—— 简单介绍

OpenGL

OpenGL本身并不是一个API,仅仅是一个规范(Specification)。

OpenGL规范严格规定了每个函数该如何执行,以及它们的输出值。至于内部具体每个函数是如何实现(Implement)的,将由OpenGL库的开发者自行决定。

实际的OpenGL库的开发者通常是显卡的生产商。

核心模式与立即渲染模式

  • 立即渲染模式

    早期的OpenGL使用立即渲染模式(Immediate mode,也就是固定渲染管线)。

    这个模式下绘制图形很方便。OpenGL的大多数功能都被库隐藏起来,开发者很少能控制OpenGL如何进行计算的自由。

    立即渲染模式确实容易使用和理解,但是效率太低。

  • 核心模式

    当使用OpenGL的核心模式时,OpenGL迫使我们使用现代的函数。当我们试图使用一个已废弃的函数时,OpenGL会抛出一个错误并终止绘图。

    现代函数的优势是更高的灵活性和效率,然而也更难于学习。

扩展

OpenGL的一大特性就是对扩展(Extension)的支持,当一个显卡公司提出一个新特性或者渲染上的大优化,通常会以扩展的方式在驱动中实现。

使用扩展的代码大多看上去如下:

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
}

状态机

OpenGL自身是一个巨大的状态机(State Machine):一系列的变量描述OpenGL此刻应当如何运行(如材质设置、光照设置、纹理设置)。

OpenGL的状态通常被称为OpenGL上下文(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。

对象

OpenGL库是用C语言写的,同时也支持多种语言的派生。由于C的一些语言结构不易被翻译到其它的高级语言,因此OpenGL开发的时候引入了一些抽象层。“对象(Object)”就是其中一个。

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。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;
};

当我们使用一个对象时,通常看起来像如下一样(把OpenGL上下文看作一个大的结构体):

// OpenGL的状态
struct OpenGL_Context {
    ...
    object* object_Window_Target;
    ...     
};
// 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);

这一小段代码展现了你以后使用OpenGL时常见的工作流:

  • 首先创建一个对象,然后用一个id保存它的引用(实际数据被储存在后台);
  • 然后我们将对象绑定至上下文的目标位置(例子中窗口对象目标的位置被定义成GL_WINDOW_TARGET);
  • 接下来我们设置窗口的选项;
  • 最后我们将目标位置的对象id设回0,解绑这个对象。
  • 设置的选项将被保存在objectId所引用的对象中,一旦我们重新绑定这个对象到GL_WINDOW_TARGET位置,这些选项就会重新生效。

引用:LearnOpenGL CN

posted @ 2020-02-28 22:23  马尔尤尤  阅读(221)  评论(0编辑  收藏  举报