OpenGL 三 - 002、OpenGL 渲染流程图解

一、OpenGL的渲染流程架构

三种渲染管线的传递方式：attribute(属性)、texture(纹理) 、uniform(统一)

图元装配(primitive assembly)：下图 "OpenGL 基本图元" 的9中图元链接方式。

片元着色器 --> 逐个片元(片段)操作 --> 帧缓冲区 --> render 显示器

 二、简单使用 

1）正投影 2D

　　GLFrumstum::SetOrthographic(GLFloat xMin,GLFloat xMax,GLFloat yMin,GLFloat yMax,GLFloat zMin,GLFloat zMax);// 大小 只要能把要看到的视图装进去就可以，具体大小并不影响。

2)透视投影 3D

　　CLFrustum::SetPerspective(float fFov , float fAspect ,float fNear ,float fFar); 

　　/*  GLFrustum类通过setPerspective ⽅方法为我们构建⼀一个平截头体。 参数:

　　fFov:垂直⽅方向上的视场⻆角度

　　fAspect:窗⼝口的宽度与⾼高度的纵横⽐比

　　fNear:近裁剪⾯面距离 fFar:远裁剪⾯面距离 

　　纵横⽐比 = 宽(w)/⾼高(h)  */

3）存储着色器初始化 - 了解　　

　　// GLShaderManager 的初始化

　　GLShaderManager shaderManager;

　　shaderManager.InitializeStockShaders() 

1、单元着色器 GLT_SHADER_IDENTITY

　　GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,GLfloat vColor[4]);

　　// 参数1：存储着色器种类 - 单元着色器 GLT_SHADER_IDENTITY　　参数2：颜色

　　// 使用场景：绘制默认OpenGL 坐标系(-1,1)下的图形，图形所有片段都会以一种颜色填充

2、平面着色器 GLT_SHADER_FLAT

　　GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_FLAT,GLFloat mvp[16],GLfloat vColor[4]);

　　// 参数1：存储着色器种类 - 平面着色器 GLT_SHADER_FLAT　参数2：允许变化的4*4矩阵　参数3：颜色

　　// 使用场景：绘制图形，可以变换(模型/投影变换)

3、上色着色器 GLT_SHADER_SHADER　　

　　GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_SHADER,GLFloat mvp[16]);

　　// 参数1：存储着色器种类 - 上色着色器 GLT_SHADER_SHADER　参数2：允许变化的4*4矩阵

　　//  使用场景：在绘制图形时，可以应用变换(模型/投影变换) 颜色将会平滑的插入到顶点之间，称为平滑着色。

4、默认光源着色器 GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT

　　GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT,GLfloat mvMatrix[16],GLfloat pMatrix[16],GLfloat vColor[4]);　　

　　/* 参数1: 存储着色器种类-默认光源着⾊器　GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT　

　　参数2: 模型4*4矩阵　　

　　参数3: 投影4*4矩阵　　

　　参数4: 颜⾊值 */

使⽤用场景: 在绘制图形时, 可以应⽤用变换(模型/投影变化) 这种着色器会使绘制的图形产生阴影和光照的效果。

5、点光源着色器 GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIEF

　　GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIEF,GLfloat mvMatrix[16],GLfloat pMatrix[16],GLfloat vLightPos[3],GLfloat vColor[4]);

　　/* 参数1: 存储着⾊色器器种类-点光源着⾊色器器

　　　 参数2: 模型4*4矩阵　　

　　    参数3: 投影4*4矩阵　　

　　    参数4: 点光源的位置　　

　　　 参数5: 颜⾊色值  */

　　// 使⽤用场景: 在绘制图形时, 可以应⽤变换(模型/投影变化) 这种着色器会使绘制的图形产生

阴影和光照的效果，它与默认光源着色器⾮常类似,区别只是光源位置可能是特定的。

6、纹理替换矩阵着色器 GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE

　　GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE,GLfloat mvMatrix[16],GLint nTextureUnit);

　　/* 参数1: 存储着⾊器种类-纹理理替换矩阵着⾊器 GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE

　　参数2: 模型4*4矩阵

　　参数3: 纹理单元

　　// 使⽤用场景: 在绘制图形时, 可以应⽤变换(模型/投影变化)这种着⾊器通过给定的模型视图投影矩阵。使⽤纹理单元来进⾏颜⾊填充，其中每个像素点的颜⾊是从纹理中获取。

7、纹理调整着色器 GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE

　　GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE,GLfloat mvMatrix[16],GLfloat vColor[4],GLint nTextureUnit);

　　/* 参数1:  存储着⾊色器器种类-纹理理调整着⾊器 GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE

　　参数2:  模型4*4矩阵

　　参数3:  颜⾊色值　　

　　参数4:  纹理理单元 *?

　　// 使⽤场景: 在绘制图形时, 可以应⽤变换(模型/投影变化)这种着⾊器通过给定的模型视图投影矩阵. 着⾊器将⼀个基本⾊乘以⼀个取⾃纹理单元 nTextureUnit 的纹理.将颜⾊与纹理进行颜⾊混合后才填充到⽚段中。

8、纹理光源着色器 GLT_SHADER_TEXTURE_POINT_LIGHT_DIEF

　　GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_POINT_LIGHT_DIEF,G Lfloat mvMatrix[16],GLfloat pMatrix[16],GLfloat vLightPos[3],GLfloat vBaseColor[4],GLint nTextureUnit);

　　/* 参数1: 存储着⾊器种类-纹理光源着⾊器

　　参数2: 模型4*4矩阵

　　参数3: 投影4*4矩阵
　　参数4: 点光源位置

　　参数5: 颜⾊值(⼏何图形的基本色)

　　参数6: 纹理单元 */

　　// 使⽤场景: 在绘制图形时, 可以应用变换(模型/投影变化)这种着⾊器通过给定的模型视图投影矩阵. 着⾊器将一个纹理通过漫反射照明计算进⾏调整(相乘)。

 

三、OpenGL基本图元连接方式

1）OpenGL 基本图元

OpenGL 基本图元连接方式：

2）简单使用 - 了解

1、OpenGL 点/线

2、OpenGL 三角形

对于OpenGL 光栅化最欢迎的是三⻆形。3个顶点就能构成一个三⻆形，三⻆形类型来⾃于顶点，并不是所有的三角形都是正三⻆形 

3、OpenGL 三角形环绕方式

OpenGL 默认为 逆时针方向环绕的多边形为正面。这就意味着图中左边是正面，右边是反面。

　　glFrontFace(GL_CW);

　　GL_CW: 告诉 OpenGL 顺时针环绕的多边形为正面;

　　GL_CCW: 告诉 OpenGL 逆时针环绕的多边形为正⾯

4、 OpenGL 三角形带

对于很多表⾯或者形状⽽言,我们会需要绘制⼏个相连的三⻆形. 这是我们可以使⽤GL_TRIANGLE_STRIP 图元绘制⼀串相连三⻆形,从⽽节省⼤量的时间 

　　a、⽤前3个顶点指定第1个三⻆形之后，对于接下来的每⼀个三⻆形，只需要再指定1个顶点。需要绘制⼤量的三⻆形时，采用这种方法可以节省⼤量的程序代码和数据存储空间

　　b、提供运算性能和节省带宽。更少的顶点意味着数据从内存传输到图形卡的速度更快，并且顶点着⾊器需要处理的次数也更少了

5、OpenGL三角形扇

对于很多表⾯或者形状⽽言,我们会需要绘制⼏个相连的三⻆形。我们可以使⽤ GL_TRIANGLE_FAN 图元绘制一组围绕一个中⼼点相连的三⻆形 

6、OpenGL 工具类 GLBatch - 

 GLBatch - GLTool 中的一个简单容器