Linux环境QT5.9+OpenGL绘制图形与渲染(1)详解系列

这是一个系列的博客，OpenGL是基于计算机图形学为基础发展出来的一个分支，必须理解清楚的是“向量”，由数学向量与C语言结合发展出了shader language，shader封装再结合C++就是UE4和UE5图形引擎了。向量vector(不是C++里面的vector容器啊，不要搞混了)，最重要的就是引入数学矩阵Matrix，一个矩阵就是一个向量,即将向量计算变成矩阵变换，同时一个向量vector可以等于两个矩阵计算的结果。

这是向量A，换算成矩阵的样子

矩阵的乘法满足于以下运算律：

结合律：（AB）C = A（BC）

左分配律：（A + B）C = AC + BC

右分配律：C(A + B) = CA + CB
矩阵乘法不满足交换律：

由此我们明白了，矩阵Matrix与向量Vector的关系，但是还没搞明白OpenGL与shader的关系。

OpenGL有vertex shader 和 fragment shader等过程，这些就是封装过的shader在OpenGL里面使用。

关于纹理滤波的问题：
线性插值滤波（GL_LINEAR）==的纹理贴图，这需要机器有相当高的处理能力，但是看起来效果会很好；

最临近值滤波（GL_NEAREST），它只占用很小的处理能力，看起来效果会比较差，但是使用它因为不占用资源，工程在很快和很慢的机器上都可以正常运行；也可以混合使用线性插值滤波和最临近值滤波，纹理看起来效果会好一些；

Mipmap，这是一种创建纹理的新方法；您可能会注意到当图像在屏幕上变得很小的时候，很多细节将会丢失，刚才还很不错的图案变得很难看；当您告诉OPenGL创建一个mipmaped纹理时，OPenGL将选择它已经创建的外观最佳的纹理（带有很多细节）来绘制，而不仅仅是缩放原先的图像（这将导致细节丢失）。

关于光照
（1）当不开启光照时，使用顶点颜色来产生整个表面的颜色。

用glShadeModel可以设置表面内部像素颜色产生的方式。GL_FLAT/GL_SMOOTH.

（2）一般而言，开启光照后，在场景中至少需要有一个光源（GL_LIGHT0.。.GL_LIGHT7）

通过glEnable（GL_LIGHT0） glDisable（GL_LIGHT0） 来开启和关闭指定的光源。

— 全局环境光 —

GLfloat gAmbient［］ = {0.6， 0，6， 0，6， 1.0};

glLightModelfv（GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT， gAmbient）;

（3）设置光源的光分量 – 环境光/漫色光/镜面光

默认情况下，GL_LIGHT0.。.GL_LIGHT7 的GL_AMBIENT值为（0.0， 0.0， 0.0， 1.0）;

GL_LIGHT0的GL_DIFFUSE和GL_SPECULAR值为（1.0， 1.0， 1.0， 1.0），

GL_LIGHT1.。.GL_LIGHT7 的GL_DIFFUSE和GL_SPECULAR值为（0.0， 0.0， 0.0， 0.0）。

GLfloat lightAmbient［］ = {1.0， 1.0， 1.0， 1.0};

GLfloat lightDiffuse［］ = {1.0， 1.0， 1.0， 1.0};

GLfloat lightSpecular［］ = {0.5， 0.5， 0.5， 1.0};

glLightfv（GL_LIGHT0， GL_AMBIENT， lightAmbient）;

glLightfv（GL_LIGHT0， GL_DIFFUSE， lightDiffuse）;

glLightfv（GL_LIGHT0， GL_SPECULAR， lightSpecular）;

（4）设置光源的位置和方向

– 平行光 – 没有位置只有方向

GLfloat lightPosiTIon［］ = {8.5， 5.0， -2.0， 0.0}; // w=0.0

glLightfv（GL_LIGHT0， GL_POSITION， lightPosiTIon）;

– 点光源 – 有位置没有方向

GLfloat lightPosiTIon［］ = {8.5， 5.0， -2.0， 1.0}; // w不为0

glLightfv（GL_LIGHT0， GL_POSITION， lightPosition）;

– 聚光灯 – 有位置有方向
GLfloat lightPosition［］ = {-6.0， 1.0， 3.0， 1.0}; // w不为0

glLightfv（GL_LIGHT0， GL_POSITION， lightPosition）;

GLfloat lightDirection［］ = {1.0， 1.0， 0.0};

glLightfv（GL_LIGHT0， GL_SPOT_DIRECTION， lightDirection）; // 聚光灯主轴方向 spot direction

glLightf（GL_LIGHT0， GL_SPOT_CUTOFF， 45.0）; // cutoff角度 spot cutoff

** 平行光不会随着距离d增加而衰减，但点光源和聚光灯会发生衰减。

attenuation为衰变系数，系数值越大，衰变越快。

默认情况下，c=1.0， l=0.0， q=0.0
glLightf（GL_LIGHT0， GL_CONSTANT_ATTENUATION， 2.0）; // c 系数

glLightf（GL_LIGHT0， GL_LINEAR_ATTENUATION， 1.0）; // l 系数

glLightf（GL_LIGHT0， GL_QUADRATIC_ATTENUATION， 0.5）; // q 系数

---

---

本篇博客重点在于入门QT+OpenGL，基本图形绘制，避免刚入门同学走许多不必要的大坑，代码全部公开，仅供参考，如有错误请指正。