一沟使、著色器
從之前的文章略水，我們應(yīng)該知道大概OpenGL的一個(gè)渲染流程流程：
接下來我們?cè)俨榭匆幌翺penGL渲染架構(gòu)的簡(jiǎn)化圖
就 OpenGL 而言茵瘾，客戶端是存儲(chǔ)在 CPU 存儲(chǔ)器中的酥泞，驅(qū)動(dòng)程序?qū)秩久钆c數(shù)據(jù)組合起來發(fā)給服務(wù)器執(zhí)行育特。
服務(wù)器和客戶端在功能上是異步的给猾∫哂客戶端不斷的將數(shù)據(jù)和命令組合在一起送入緩沖區(qū)，緩沖區(qū)再發(fā)送到服務(wù)器執(zhí)行
傳遞給著色器的屬性
- 屬性：就是對(duì)?個(gè)頂點(diǎn)都要作出改變的數(shù)據(jù)元素敢伸。實(shí)際上扯饶，頂點(diǎn)位置本身就是一個(gè)屬性.。屬性可以是浮點(diǎn)類型详拙，整型帝际，布爾類型等稳其。
- Uniform值：通過設(shè)置 Uniform 變量就緊接著發(fā)送一個(gè)圖元批次處理命令耿戚。Uniform 變量實(shí)際上可以無限次的使?
- 紋理：對(duì)紋理進(jìn)行采樣和篩選蹬挺。紋理數(shù)據(jù)的作用不僅僅是表現(xiàn)圖形凄敢。很多圖形文件格式都是以無符號(hào)字節(jié)形式對(duì)顏色分量進(jìn)行存儲(chǔ)的贯要，但我們?nèi)匀豢梢栽O(shè)置浮點(diǎn)紋理讹蘑。這就是說启上，任何大型浮點(diǎn)數(shù)據(jù)塊（例如消耗資源很大的函數(shù)的大型查詢表）都可以通過這種方式傳遞給著色器
著色器
在OpenGL 核心框架中就漾，并沒提供任何內(nèi)建渲染管線，在提交一個(gè)幾何圖形進(jìn)行渲染之前痕慢，必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)著色器尚揣。著色器由GLTools 的 C++ 類 GLShaderManager 管理
- // GLShaderManager 的初始化
GLShaderManager shaderManager;
shaderManager.InitializeStockShaders(); - 著色器的種類
單元著色器
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,GLfloat vColor[4]);
- 參數(shù)一：存儲(chǔ)著?色器器種類-單元著?色器器
- 參數(shù)二：顏?
使用場(chǎng)景：繪制默認(rèn)OpenGL 坐標(biāo)系(-1,1)下圖形. 圖形所有?片段都會(huì)以?一種顏?色填充
平面著色器
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_FLAT,GLfloat mvp[16],GLfloat vColor[4]);
- 參數(shù)1: 存儲(chǔ)著?色器器種類-平?面著?色器器
- 參數(shù)2: 允許變化的4*4矩陣
- 參數(shù)3: 顏?
平面（Flat）著色器：將單位著色器進(jìn)行了擴(kuò)展，允許為集合圖形變換指定一個(gè) 4 x 4 的變換矩陣掖举。經(jīng)常被稱作“模型師徒投影矩陣”快骗。這種著色器只使用一個(gè)屬性 GLT_ATTRIBUTE_VERTEX。
上色著色器
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_SHADED,GLfloat mvp[16]);
- 參數(shù)1: 存儲(chǔ)著?色器器種類-上?色著?色器器
- 參數(shù)2: 允許變化的4*4矩陣
使?用場(chǎng)景: 在繪制圖形時(shí), 可以應(yīng)?用變換(模型/投影變化) 顏?色將會(huì)平滑地插?入到頂點(diǎn)之間 稱為平滑著?.
默認(rèn)光源著?色器器
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT, GLfoat mvMatrix[16], GLfloat pMatrix[16], GLfloat vColor[4]);
- 參數(shù)1：默認(rèn)光源著色器
- 參數(shù)2：模型視圖矩陣
- 參數(shù)3：投影矩陣
- 參數(shù)4：顏色值
使?用場(chǎng)景: 在繪制圖形時(shí), 可以應(yīng)?用變換(模型/投影變化) 這種著?色器器會(huì)使繪制的圖形產(chǎn)?生 陰影和光照的效果.
點(diǎn)光源著色器
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIFF, GLfoat mvMatrix[16], GLfloat pMatrix[16], GLfloat vLightPos[3], GLfloat vColor[4]);
- 參數(shù)1：點(diǎn)光源著色器
- 參數(shù)2：模型視圖矩陣
- 參數(shù)3：投影矩陣
- 參數(shù)4：視點(diǎn)坐標(biāo)系中的光源位置
- 參數(shù)5：顏色值
使?用場(chǎng)景: 在繪制圖形時(shí), 可以應(yīng)?用變換(模型/投影變化) 這種著?色器器會(huì)使繪制的圖形產(chǎn)?生
陰影和光照的效果.它與默認(rèn)光源著?色器器?非常類似,區(qū)別只是光源位置可能是特定的.
紋理理替換矩陣著?色器器
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE,GLfloat mvMatrix[16],GLint nTextureUnit);
- 參數(shù)1: 存儲(chǔ)著?色器器種類-紋理理替換矩陣著?色器器
- 參數(shù)2: 模型4*4矩陣
- 參數(shù)3: 紋理理單元
使?用場(chǎng)景: 在繪制圖形時(shí), 可以應(yīng)?用變換(模型/投影變化)這種著?色器器通過給定的模 型視圖投影矩陣.使?用紋理理單元來進(jìn)?行行顏?色填充.其中每個(gè)像素點(diǎn)的顏?色是從紋理理中 獲取.
紋理調(diào)整著色器
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE, GLfoat mvMatrix[16], GLfloat vColor, GLint nTextureUnit);
- 參數(shù)1: 存儲(chǔ)著?色器器種類-紋理理調(diào)整著?色器器
- 參數(shù)2: 模型4*4矩陣
- 參數(shù)3: 顏?色值
- 參數(shù)4: 紋理理單元
使?用場(chǎng)景: 在繪制圖形時(shí), 可以應(yīng)?用變換(模型/投影變化)這種著?色器器通過給定的模 型視圖投影矩陣. 著?色器器將?一個(gè)基本?色乘以?一個(gè)取?自紋理理單元nTextureUnit 的紋 理理.將顏?色與紋理理進(jìn)?行行顏?色混合后才填充到?片段中.
紋理光源著色器
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_POINT_LIGHT_DIFF, GLfloat mvMatrix, GLfoat mvMatrix[16], GLfloat vLightPos[3], GLfloat vBaseColor[4], GLint nTextureUnit);
- 參數(shù)1：紋理光源著色器
- 參數(shù)2：模型視圖矩陣
- 參數(shù)3：投影矩陣
- 參數(shù)4：視點(diǎn)坐標(biāo)系中的光源位置
- 參數(shù)5：幾何圖形的基本色
- 參數(shù)6：將要使用的紋理單元
使?用場(chǎng)景: 在繪制圖形時(shí), 可以應(yīng)?用變換(模型/投影變化)這種著?色器器通過給定的模 型視圖投影矩陣. 著?色器器將?一個(gè)紋理理通過漫反射照明計(jì)算進(jìn)?行行調(diào)整(相乘).
二塔次、基本圖元
| 圖元 | 描述 |
|---|---|
| GL_POINTS | 每個(gè)頂點(diǎn)在屏幕上都是單獨(dú)點(diǎn) |
| GL_LINES | 每?一對(duì)頂點(diǎn)定義?一個(gè)線段 |
| GL_LINE_STRIP | 個(gè)從第?一個(gè)頂點(diǎn)依次經(jīng)過每?一個(gè)后續(xù)頂點(diǎn)?而繪制的線條 |
| GL_LINE_LOOP | 和GL_LINE_STRIP相同,但是最后?一個(gè)頂點(diǎn)和第?一個(gè)頂點(diǎn)連接起來了了. |
| GL_TRIANGLES | 每3個(gè)頂點(diǎn)定義?一個(gè)新的三?角形 |
| GL_TRIANGLE_STRIP | 共?用?一個(gè)條帶(strip)上的頂點(diǎn)的?一組三?角形 |
| GL_TRIANGLE_FAN | 以?一個(gè)圓點(diǎn)為中?心呈扇形排列列,共?用相鄰頂點(diǎn)的?一組三?角形 |
1.OpenGL點(diǎn)/線
(1)點(diǎn)
點(diǎn) 是最簡(jiǎn)單的圖像方篮。每個(gè)特定的頂點(diǎn)在屏幕上都僅僅是一個(gè)單獨(dú)的點(diǎn)。默認(rèn)的情況下励负，點(diǎn)的大小是一個(gè)像素的大小藕溅。我們可通過調(diào)用glPointSize改變默認(rèn)點(diǎn)的大小：
// 1.最簡(jiǎn)單也是最常用的 4.0f,表示點(diǎn)的大小
glPointSize(4.0f);
// 2.設(shè)置點(diǎn)的大小范圍和點(diǎn)與點(diǎn)之間的間隔
GLfloat sizes[2] = {2.0f,4.0f};
GLfloat step = 1.0f;
// 獲取點(diǎn)大小范圍和最小步長(zhǎng)（增量）
glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_RANGE,sizes);
glGetFloatv(GL_POINT_GRAULARITY,&step);
(2)線
個(gè)線段就是2個(gè)頂點(diǎn)之間繪制的继榆。
默認(rèn)情況下巾表，線段的寬度是一個(gè)像素。改變線段唯一的方式是使用函數(shù) glLineWidth：
// 設(shè)置獨(dú)立線段寬度為1.5f;
glLineWidth(1.5f);
2 OpenGl 三角形
(1).繪制三角形
對(duì)于OpenGL光柵化最歡迎的是三角形略吨，3個(gè)頂點(diǎn)成一個(gè)三角形集币。三角形類型來自于頂點(diǎn)
(2.)三角形的環(huán)繞方式
在繪制第一個(gè)三角形的時(shí)候，線條是按照從v0-v1,再到v2.最后再回到v0的一個(gè)閉合三角形晋南，這個(gè)是沿著頂點(diǎn)順時(shí)針方向惠猿。這種順序與方向結(jié)合來指定頂點(diǎn)的方式成為環(huán)繞羔砾。在默認(rèn)情況下负间，OpenGl認(rèn)為具有逆時(shí)針方向環(huán)繞的多邊形為正面，這就意味著上圖左邊是正面姜凄，右邊是反面
如果想改變OpenGL這個(gè)默認(rèn)行為政溃，可以調(diào)用下面的函數(shù)
參數(shù)：GL_CW | GL_CCW
GL_CCW：表示傳入的mode會(huì)選擇逆時(shí)針為前向
GL_CW：表示順時(shí)針為前向。
默認(rèn)：GL_CCW态秧。逆向時(shí)針為前向董虱。
(3).OpenGl 三角形帶
對(duì)于很多表面或者形狀而言，我們會(huì)需要繪制幾個(gè)相連的三角形申鱼，這個(gè)時(shí)候我們使用GL_TRIANGLE_STRIP圖元繪制一串相連三角形愤诱，從而節(jié)省時(shí)間
優(yōu)點(diǎn)
1.用前3個(gè)頂點(diǎn)指定第一個(gè)三角形之后，對(duì)于接下來的每一個(gè)三角形捐友，
只需要再指定1個(gè)頂點(diǎn)淫半，需要繪制大量的三角形時(shí)，采用這種方法可以節(jié)省大量的程序代碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間
2.提供運(yùn)算性能和節(jié)省帶寬匣砖。更少的頂點(diǎn)意味著
數(shù)據(jù)從內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)綀D形卡的速度更快科吭，并且頂點(diǎn)著色器需要處理的次數(shù)也更少了
(4).OpenGL 三角形扇
對(duì)于很多表面或者形狀而言昏滴，我們會(huì)需要繪制幾個(gè)相連的三角形，這個(gè)時(shí)候我們可以使用GL_TRIANGLE_FAN圖元繪制一組圍繞一個(gè)中心點(diǎn)相連的三角形对人，通過4個(gè)頂點(diǎn)所產(chǎn)生的包括3個(gè)三角形的三角形扇谣殊。 第一個(gè)頂點(diǎn) V0 構(gòu)建了扇形的原點(diǎn)，用前3個(gè)頂點(diǎn)指定了最初的三角形之后牺弄，后續(xù)的每個(gè)頂點(diǎn)都和原點(diǎn)（V0）以及之前緊挨著它的那個(gè)頂點(diǎn)(Vn-1)形成接下來的三角形姻几。
3.OpenGL 工具類
GLBatch 是在GLTools中包含的一個(gè)簡(jiǎn)單的容器類
使用 GLBatch 類非常簡(jiǎn)單。首先對(duì)批次進(jìn)行初始化势告，告訴這個(gè)類它代表哪種圖元鲜棠，其中包括的頂點(diǎn)數(shù)，以及（可選）一組或兩組紋理坐標(biāo)培慌。
大概的操作有如下幾個(gè)方面：
- 1.初始化
void GLBatch::Begain(GLeunm primitive,GLuint nVerts,GLuint nTexttureUnints = 0);
- 參數(shù)1：圖元
- 參數(shù)2：頂點(diǎn)數(shù)
- 參數(shù)3：一組或者2組紋理坐標(biāo)（可選）
- 2.復(fù)制表面法線
void GLBatch::CopyVertexData3f(GLfloat *vVerts);
- 3.復(fù)制顏色數(shù)據(jù)
//復(fù)制顏色
void GLBatch::CopyColorData4f(GLfloat *vColors);
- 4.復(fù)制紋理坐標(biāo)數(shù)據(jù)
//復(fù)制紋理坐標(biāo)
void GLBatch::CopyTexCoordData2f(GLFloat *vTextCoords,GLuint uiTextureLayer);
- 5.結(jié)束數(shù)據(jù)復(fù)制
//結(jié)束繪制
void GLBatch::End(void);
- 6.繪制圖形
//繪制圖形
void GLBatch::Draw(void);
