LearnOpenGL 学习—入门 1
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紫南
2024-10-23 13:07:52
OpenGL并非API，而是由Khronos组织制定并维护的规范。它严格规定了每个函数的执行方式及输出值，但具体实现细节由OpenGL库开发者自行决定。用户无需了解函数实现，只需按规范使用即可，不会感知到功能差异。LearnOpenGL网站提供详细介绍，包括立即渲染与核心渲染模式、拓展、状态机和对象介绍。
创建窗口（环境配置）
在绘制效果前，需创建OpenGL上下文和显示窗口。每个系统操作不同，OpenGL提供抽象层，要求开发者自行处理。GLFW库简化窗口与OpenGL上下文创建，GLAD库则负责管理OpenGL函数指针。配置GLFW和GLAD后，可开始创建窗口。
窗口创建流程
引入GLFW与GLAD库，定义main函数，实例化GLFW窗口，创建窗口对象，初始化GLAD，设置视口尺寸，注册窗口大小回调函数，实现渲染循环，使用双缓冲解决画面闪烁问题，确保资源释放。
输入控制与颜色渲染
实现GLFW输入控制，通过glfwGetKey函数检测按键状态。创建processInput函数处理输入，修改渲染循环，使用glClear函数清除颜色缓冲，设置屏幕颜色，最终得到深蓝绿色窗口，按下ESC键窗口关闭。
三角形图形渲染管线
OpenGL将3D坐标转换为2D像素，图形渲染管线包含顶点着色器、图元装配、几何着色器、光栅化、Alpha测试与混合阶段。顶点着色器处理坐标转换与顶点属性基本操作，图元装配将顶点转换为指定形状，几何着色器生成新图元，光栅化阶段将图元映射为屏幕像素，Alpha测试与混合确保最终显示。
顶点输入
定义三角形顶点数据，标准化设备坐标用于保证坐标在-1.0到1.0范围内。使用顶点缓冲对象（VBO）存储顶点数据，顶点着色器接收这些数据进行处理。
顶点着色器
通过GLSL编写顶点着色器，设置输入顶点属性，将处理后的顶点位置设置为gl_Position变量，输出顶点着色器结果。顶点着色器在GPU上执行，高效处理顶点数据。
片段着色器
片段着色器计算像素颜色输出，为三角形着色。声明输出变量FragColor，计算并输出橘黄色颜色值。
着色器程序与链接
创建着色器对象，链接顶点着色器与片段着色器，链接完成后得到着色器程序对象，激活此对象以使用编写好的着色器。
链接顶点属性
定义OpenGL如何解析顶点数据，使用glVertexAttribPointer函数配置输入数据与顶点属性对应关系，激活顶点属性以使用着色器。
顶点数组对象
顶点数组对象简化顶点属性配置，存储顶点缓冲对象和属性指针信息，允许轻松切换顶点数据和属性配置。
绘制三角形
使用glDrawArrays函数绘制三角形，配置着色器、顶点属性和VBO数据。得到橘色三角形显示。
元素缓冲对象
通过元素缓冲对象（EBO）管理顶点索引，减少重复顶点，优化绘制矩形等图形，节省内存和计算资源。
总结
遵循OpenGL规范，使用GLFW和GLAD库配置环境，编写顶点着色器和片段着色器，利用顶点数组对象管理顶点数据，绘制三角形并优化图形渲染，实现高效、灵活的图形渲染流程。
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