OpenGL渲染架構2.0

一、OpenGL渲染管線

1.客戶端-服務器

z3.png

管線一部分部分是客戶端唱较，另一部分是服務器扎唾。就OpenGL而言，客戶端是存儲在 CPU 存儲器中的南缓，驅動程序將渲染命令與數(shù)據(jù)組合起來發(fā)給服務器GPU執(zhí)行胸遇。

2.數(shù)據(jù)緩存區(qū)buffer

屏幕快照 2019-05-14 上午10.07.12.png

因為從一塊內(nèi)存中將數(shù)據(jù)復制到另一塊內(nèi)存中，傳遞數(shù)據(jù)比較慢汉形，而且在復制數(shù)據(jù)是的時候纸镊，CPU和GPU都不能操作數(shù)據(jù)（以免數(shù)據(jù)錯誤）。所以客戶端不斷的將數(shù)據(jù)和命令組合在一起送入緩沖區(qū)概疆，緩沖區(qū)再發(fā)送到服務器執(zhí)行逗威。

二、管線流程圖

z1.png

管線中的著色器分為兩類岔冀，一類是可編程管線著色器凯旭，另一類是固定管線著色器

$\color{Purple}{可編程管線著色器}$

頂點著色器的輸入途徑，attribute,textureData,uniform頂點著色器處理從客戶端輸入的數(shù)據(jù)使套，用數(shù)學運算來計算光照效果罐呼、位移、顏色值等侦高。有幾個頂點嫉柴，頂點著色器就要執(zhí)行幾次。

圖元組合（Primitive Assembly）框圖意在說明3個頂點已經(jīng)組合在了一起

片元著色器：片元著色器來計算像素點的最終顏色

頂點著色（包括細分和幾何著色）決定了一個頂點位置奉呛，而片元著器的信息來決定某個像素點的顏色计螺。

頂點著色器（必要）
細分著色器（可選）
幾何著色器（可選）
片元著色器（必要）

$\color{Purple}{固定管線著色器}$

1.單元著色器：繪制默認Open GL坐標下[-1，1]下的圖形瞧壮，圖形中所有的片段都是用同一種顏色填充

GLShaderManager::useStockShader(v1,v2)
v1=GLT_Attribute_VERTEX
v2=GLFloat vColor[4]

參數(shù)1:存儲著色器種類——單元著色器
參數(shù)2:顏色

2.平面著色器：在繪制圖形時登馒，可以應用變換（模型視圖/投影）變化（旋轉，平移馁痴，縮放）平面投影，透視投影肺孤，變換矩陣

GLShaderManager::useStockShader(v1,v2,v3)
v1=GLT_SHADER_FLAT
v2=GLFloat mvp[16]
v3=GLFloat vColor[4]

參數(shù)1:存儲著色器種類-平面著色器
參數(shù)2:允許變化的4 * 4 矩陣（modelViewProjectionMatrix）
參數(shù)3:顏色值

3.上色著色器：在繪制圖形時罗晕，可以應用各種變換济欢，使顏色可以平滑的插入到頂點之間稱為平滑著色

GLShaderManager::useStockShader(v1,v2)
v1=GLT_SHADER_SHADED
v2=GLFloat mvp[16]

參數(shù)1:存儲著色器種類-上色著色器
參數(shù)2:允許變化的4 * 4 矩陣

4.默認光源著色器：在繪制圖形時，可以應用變換小渊，使得繪制的圖形產(chǎn)生陰影和光照效果法褥，這種光源類型類似太陽，平行光

GLShaderManager::useStockShader(v1,v2,v3,v4)
v1=GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT
v2=GLFloat mvMatrix[16]
v3=GLFloat pMatrix[16]
v4=GLFloat[4]

參數(shù)1:存儲著色器種類-默認光源著色器
參數(shù)2:模型4 * 4 矩陣
參數(shù)3:投影4 * 4矩陣
參數(shù)4:顏色（繪制圖形的顏色酬屉，并非光源的顏色）

5.點光源著色器：這種著色器會使繪制的圖形產(chǎn)生陰影和光照效果半等，與默認光源著色器相似，只是光源位置特定

GLShaderManager:useStockShader(v1,v2,v3,v4,v5)
v1=GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIFE
v2=GLFloat mvMatrix[16]
v3=GLFloat pMatrix[16]
v4=GLFloat vLight[3]
v5=GLFloat vColor[4]

參數(shù)1:存儲著色器種類-點光源著色器
參數(shù)2:模型視圖矩陣4 * 4
參數(shù)3:投影矩陣4 * 4
參數(shù)4:點光源的位置
參數(shù)5.漫反射顏色值

6.紋理替換矩陣著色器：通過給定的模型視圖投影矩陣呐萨，使用紋理單元進行顏色填充杀饵，其中每個像素點的顏色是從紋理中獲取。

GLShaderManger::useStockShader(v1,v2,v3)
v1=GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE
v2=GLFloat mvMatrix[16]
v3=GLint nTextureUnit

參數(shù)1:存儲著色器種類-紋理替換矩陣著色器
參數(shù)2:模型4 * 4 矩陣
參數(shù)3:紋理單元

7.紋理調(diào)整著色器：這種著色器通過給定的模型視圖投影矩陣谬擦，將一個基本的顏色乘以一個取自紋理單元nTextureUnit的紋理切距，將顏色與紋理進行顏色混合后才填充到片段中。

GLShaderManager:useStockShader(v1,v2,v3,v4)
v1=GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE
v2=GLFloat mvMatrix
v3=GLFloat vCOlor[4]
v4=GLint nTextureUnit

參數(shù)1:存儲著色器種類-紋理調(diào)整著色器
參數(shù)2:4 * 4 矩陣
參數(shù)3:顏色值
參數(shù)4:紋理單元

8.紋理光源著色器：著色器將一個紋理通過漫反射照明計算進行調(diào)整（叉乘）

GLShaderManger::useStockShader(v1,v2,v3,v4,v5,v6)
v1=GLT_SHADER_TEXTURE_POINT_LIGHT_DIEF
v2=GLFloat mvMatrix[16]
v3=GLFloat pMatrix[16]
v4=GLFloat vLightPoint[3]
v5=GLFloat vBaseColor[4]
v6=GLInt nTextureUnit

參數(shù)1:紋理光源著色器
參數(shù)2:模型4 * 4矩陣
參數(shù)3:投影4 * 4 矩陣
參數(shù)4:點光源位置
參數(shù)5:顏色值
參數(shù)6:紋理單元

$\color{Purple}{OpenGL七種不同的圖元}$
1.GL_POINTS 每個頂點在屏幕上都是單獨的點
2.GL_LINES 每對頂點時一個線段
3.GL_LINE_SCRIP 連接成一條線帶
4.GL_LINE_LOOP 連接成一個線圈
5.GL_TRIANGLES 每三個頂點連城一個三角形
6.GL_TRIANGLES_STRIP共用一條帶上的頂點的一組三角形
7.GL_TRIANGLES_FAN 扇形

$\color{Purple}{渲染流程補充}$

第一步：

main函數(shù)中調(diào)用setRC()
setRC中的四件事
1.clearColor
2.矩陣
3.cameraFrame觀察者
4.設置頂點

第二步：changeSize

changeSize中的三件事：
1.glViewPort(0,0,w,h)
2.投影矩陣設置
3.模型視圖矩陣設置

第三步：RenderScene

RenderScene中的五件事：
1.clearColor DEPTH STENCIL
2.壓棧modelViewMatrix.PushMatrix(). multMatrix(objFrame).multMatrix(cameraFrame)
3.制造mvp: shaderManager::useStockShader(GLT_SHADER_FLAT,mvp)
4.draw potinBatch.Draw()
5.出棧和交換緩沖區(qū)：modelViewMatrix.PopMatrix()
glutSwapBuffers()

來源：http://www.reibang.com/p/c0e71b4c1bf4