跟隨著我們上一篇文章《OpenGL入門（一）-- 圖形API簡(jiǎn)介與作用》
的腳步跷乐，我們來大概了解一下OpenGL下的相關(guān)名詞解釋，當(dāng)然食零，這些解釋不一定是官方解釋版本辜羊，我就是這么隨便，有些地方加上了自己的一些理解意義斜友，主要是方便自己查閱炸裆，學(xué)習(xí)過程很重要啊。鲜屏。烹看。

OpenGL上下文（context）

• 在應(yīng)?程序調(diào)?任何OpenGL的指令之前，首先會(huì)創(chuàng)建一個(gè)OpenGL的上下文洛史。這個(gè)上下?是一個(gè)?非常龐?的狀態(tài)機(jī)惯殊，保存了了OpenGL中的各種狀 態(tài)，是OpenGL指令執(zhí)行的基礎(chǔ)也殖。
• OpenGL的函數(shù)不管由哪種語言調(diào)用土思，都是面向過程的函數(shù)，本質(zhì)上都是對(duì)OpenGL上下文狀態(tài)機(jī)中的某個(gè)狀態(tài)或者對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)的操作忆嗜，前提是需要把這個(gè)對(duì)象設(shè)置為當(dāng)前對(duì)象己儒。因此，通過對(duì)OpenGL指令的封裝捆毫，將OpenGL的相關(guān)調(diào)用封裝成為一個(gè)面向?qū)ο蟮膱D形API闪湾。
• OpenGL的上下文是一個(gè)很復(fù)雜且巨大的狀態(tài)機(jī)，切換上下文的時(shí)候绩卤，會(huì)產(chǎn)生比較大的開銷途样，因?yàn)椴煌睦L制模塊，可能會(huì)使用完全獨(dú)立的狀態(tài)管理濒憋。所以娘纷，可以在應(yīng)用程序中分別創(chuàng)建多個(gè)不同的上下文，在不同的線程中使用不同的上下文跋炕，上下文之間共享紋理赖晶、緩沖區(qū)等資源。對(duì)比反復(fù)切換上下文辐烂，或者大量修改渲染狀態(tài)遏插，要更合理且高效一些。

OpenGL狀態(tài)機(jī)

概念

狀態(tài)機(jī)是一種理論上的機(jī)器纠修，它描述了一個(gè)對(duì)象在其生命周期內(nèi)所經(jīng)歷的各種狀態(tài)胳嘲，也可以說狀態(tài)機(jī)是一種行為，說明對(duì)象在其生命周期中響應(yīng)事件所經(jīng)歷的狀態(tài)序列以及對(duì)狀態(tài)事件的響應(yīng)扣草。

特點(diǎn)

• 有記憶功能了牛，可以記住其當(dāng)前的狀態(tài)颜屠。
• 可以接收輸入，根據(jù)輸入的內(nèi)容和自己的原先狀態(tài)鹰祸，修改自己當(dāng)前的狀態(tài)甫窟，并且可以有對(duì)應(yīng)的輸出。
• 當(dāng)進(jìn)入特殊狀態(tài)（停機(jī)狀態(tài)）的時(shí)候蛙婴，不在接收輸入粗井，停止工作。

理解（主要類比OpenGL街图，因?yàn)槲覀兊哪繕?biāo)就是要玩OpenGL??）

• 在OpenGL中浇衬，OpenGL可以記錄自己的狀態(tài)，如當(dāng)前所用的顏色餐济，是否開啟了混合功能等耘擂。
• OpenGL可以接收輸入，當(dāng)調(diào)用OpenGL函數(shù)的時(shí)候絮姆，可以看出是OpenGL在接收我們的輸入梳星。
  OpenGL可以進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，不在接收輸入滚朵，在程序退出前冤灾，OpenGL總會(huì)先停止工作。

渲染（Rendering）

將圖形/圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成3D空間的圖像辕近。

頂點(diǎn)數(shù)組（VertexArray）和頂點(diǎn)緩沖區(qū)（VertexBuffer）

• 畫圖一般是先畫圖像的骨架韵吨，然后往骨架里面填充顏色，OpenGL也是一樣的移宅，頂點(diǎn)數(shù)據(jù)就是要畫的圖像的骨架归粉，只是OpenGL的圖像骨架是由圖元組成。在OpenGL ES中漏峰，由點(diǎn)糠悼、線、三角形三種基本的圖元組成浅乔，一般來說頂點(diǎn)數(shù)據(jù)（頂點(diǎn)數(shù)組）存儲(chǔ)在內(nèi)存中倔喂，而性能更高的做法是提前分配一塊顯存，將頂點(diǎn)數(shù)據(jù)預(yù)先傳入到顯存中靖苇，這部分的顯存即為頂點(diǎn)緩沖區(qū)席噩。
• 頂點(diǎn)指的是在繪制一個(gè)圖形時(shí)的頂點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)可以直接存儲(chǔ)在數(shù)組中或者緩存到GPU內(nèi)存中贤壁。

管線

• 使用OpenGL渲染圖形悼枢，有經(jīng)歷一個(gè)個(gè)的節(jié)點(diǎn)，這樣的操作即可理解為管線脾拆，它是一個(gè)比較抽象的概念馒索，之所以被稱為管線莹妒，是因?yàn)轱@卡在處理數(shù)據(jù)的時(shí)候是按照一個(gè)固定的順序來的。

固定管線/存儲(chǔ)著色器

• 在早期的OpenGL版本中绰上，封裝了很多著色器程序塊內(nèi)置的一段包含了光照旨怠、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、裁剪等諸多功能的固定shader程序來幫助開發(fā)者完成圖形的渲染渔期，開發(fā)者只需要傳入相應(yīng)的參數(shù)就能快速的完成圖形的渲染运吓。
• 由于OpenGL的使用場(chǎng)景非常豐富渴邦，固定管線或存儲(chǔ)著色器無法完成每一個(gè)業(yè)務(wù)疯趟，這時(shí)將相關(guān)部分開放成可編程。

著色器程序Shader

• 將固定的渲染管線架構(gòu)變?yōu)榱丝删幊啼秩竟芫€谋梭，OpenGL在實(shí)際調(diào)用繪制函數(shù)之前信峻，還需要指定一個(gè)由shader編譯成的著色器程序。常見的著色器主要有頂點(diǎn)著色器（VertexShader）瓮床，片元著色器（FragmentShader）/像素著色器（PixelShader）盹舞、幾何著色器（GeometryShader）、曲面細(xì)分著色器（TessellationShader）隘庄。直到OpenGL ES 3.0踢步，依然只支持了頂點(diǎn)著色器和片元著色器這2個(gè)最基礎(chǔ)的著色器。
• OpenGL在處理shader時(shí)丑掺，和其他編譯器一樣获印，需要通過編譯、鏈接等步驟街州，生成了著色器程序（glProgram）兼丰，著色器程序同時(shí)包含了頂點(diǎn)著色器和片段著色器的運(yùn)算邏輯。OpenGL進(jìn)行繪制的時(shí)候唆缴，首先由頂點(diǎn)著色器對(duì)傳入的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算鳍征，再通過圖元裝配，將頂點(diǎn)轉(zhuǎn)換為圖元面徽，然后進(jìn)行光柵化艳丛，將圖元這種矢量圖形轉(zhuǎn)換為柵格化數(shù)據(jù)，最后趟紊，將柵格化的數(shù)據(jù)傳入片元著色器中進(jìn)行運(yùn)算质礼，片元著色器會(huì)對(duì)柵格化的數(shù)據(jù)中的每一個(gè)像素進(jìn)行運(yùn)算，并決定像素的顏色织阳。

頂點(diǎn)著色器VertexShader

• 一般用于處理圖形每個(gè)頂點(diǎn)變換（旋轉(zhuǎn)/平移/投影等）眶蕉。
• 頂點(diǎn)著色器是OpenGL中用于計(jì)算頂點(diǎn)屬性的程序，頂點(diǎn)著色器是逐頂點(diǎn)運(yùn)算的程序唧躲，也就是說每個(gè)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)都會(huì)執(zhí)行一次頂點(diǎn)著色器造挽，這是并行的碱璃，且頂點(diǎn)著色器運(yùn)算過程中無法訪問其他頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
• 一般來說典型的需要計(jì)算的頂點(diǎn)屬性主要包括頂點(diǎn)坐標(biāo)變換饭入、逐頂點(diǎn)光照運(yùn)算等等嵌器，頂點(diǎn)坐標(biāo)由自身坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到歸一化坐標(biāo)系的運(yùn)算也在這里發(fā)生。

片元著色器程序FragmentShader

• 一般用來處理圖形中每個(gè)像素點(diǎn)顏色計(jì)算和填充谐丢。
• 片元著色器是OpenGL中用于計(jì)算片段（像素）顏色的程序爽航，是逐像素運(yùn)算的程序，也就是說每個(gè)像素都會(huì)執(zhí)行一次片段著色器乾忱，當(dāng)然也是并行的讥珍。

GLSL（OpenGL Shading Language）

OpenGL著色語言，是用來在OpenGL中著色編程的語言窄瘟，它們是在圖形卡GPU（Graphic Processor Unit圖形處理單元）上執(zhí)行的衷佃，代替了固定的渲染管線的一部分，使渲染管線中不同層次具有可編程形蹄葱，如視圖轉(zhuǎn)換氏义、投影轉(zhuǎn)換等，GLSL的著色器代碼分成2個(gè)部分：Vertex Shader（頂點(diǎn)著色器）和Fragment Shader（片元著色器）图云。

光柵化（Rasterization）

• 把頂點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為片元的過程惯悠，具有將圖轉(zhuǎn)化為一個(gè)個(gè)柵格組成的圖像的作用，特點(diǎn)是每個(gè)元素對(duì)應(yīng)幀緩沖區(qū)中的一像素竣况。
• 光柵化其實(shí)是一種將幾何圖元變?yōu)槎S圖像的過程克婶，該過程包含了兩部分的工作。第一部分：決定窗口坐標(biāo)中的哪些整型柵格區(qū)域被基本圖元占用帕翻；第二部分：分配一個(gè)顏色值和一個(gè)深度值到各個(gè)區(qū)域鸠补，光柵化過程產(chǎn)生的是片元。
• 把物體的數(shù)學(xué)描述以及與物體相關(guān)的顏色信息轉(zhuǎn)換為屏幕上用于對(duì)應(yīng)位置的像素及用于填充像素的顏色嘀掸，這個(gè)過程成為光柵化紫岩，這是一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散信號(hào)的過程。

紋理

紋理可以簡(jiǎn)單的理解為一張圖片睬塌，在渲染圖形時(shí)需要在其編碼填充圖片泉蝌，為了使得場(chǎng)景更加逼真，而這里使用的圖片揩晴，就是常說的紋理勋陪，但是在OpenGL中，我們更加習(xí)慣叫紋理硫兰，而不是圖片诅愚。

混合

在測(cè)試階段后，如果像素依然沒有被剔除劫映，那么像素的顏色將會(huì)和幀緩沖區(qū)中顏色附著上的顏色進(jìn)行混合违孝，混合的算法可以通過OpenGL的函數(shù)進(jìn)行指定刹前。但是OpenGL提供的混合算法是有限的，如果需要更復(fù)雜的混合算法雌桑，一般可以通過像素著色器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)喇喉，當(dāng)然性能會(huì)比原生的混合算法要差一些。

變換矩陣（Transformation）

在圖形想發(fā)生平移校坑、縮放拣技、旋轉(zhuǎn)變換時(shí)，就需要使用到變換矩陣耍目。

投影矩陣

用于將3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為二維屏幕坐標(biāo)膏斤，實(shí)際線條也將在二維坐標(biāo)下進(jìn)行繪制。

渲染上屏/交換緩沖區(qū)（SwapBuffer）

• 渲染緩沖區(qū)一般映射的是系統(tǒng)的資源比如窗口制妄，如果將圖像直接渲染到窗口對(duì)應(yīng)的渲染緩沖區(qū)掸绞，則可以將圖像顯示到屏幕上泵三。
• 如果每一個(gè)窗口只有一個(gè)緩沖區(qū)耕捞，那么在繪制過程中屏幕進(jìn)行了刷新，窗口可能顯示出不完整的圖像烫幕，為了解決以上問題俺抽，常規(guī)的OpenGL程序至少都會(huì)有2個(gè)緩沖區(qū)。顯示在屏幕上的稱為屏幕緩沖區(qū)较曼，沒有顯示的稱為離屏緩沖區(qū)磷斧。在一個(gè)緩沖區(qū)渲染完成之后，通過將屏幕緩沖區(qū)和離屏幕緩沖區(qū)交換捷犹，實(shí)現(xiàn)圖像在屏幕上的顯示弛饭。
• 由于顯示器的刷新一般都是逐行進(jìn)行的，因此為了防止交換緩沖區(qū)的時(shí)候屏幕上下區(qū)域的圖像分屬2個(gè)不同的幀萍歉，因此交換一般會(huì)等待顯示器刷新完成的信號(hào)侣颂，在顯示器兩次刷新的間隔中進(jìn)行交換，這個(gè)信號(hào)就被稱為垂直同步信號(hào)枪孩，這個(gè)技術(shù)被稱為垂直同步憔晒。
• 在使用了雙緩沖區(qū)和垂直同步技術(shù)之后，由于總是要等待緩沖區(qū)交換之后再進(jìn)行下一幀的渲染蔑舞，使得幀率無法完全達(dá)到硬件允許的最高水平拒担。為了解決這個(gè)問題，引入了三緩沖區(qū)技術(shù)攻询，在等待垂直同步時(shí)从撼，來回交替渲染2個(gè)離屏的緩沖區(qū)，而垂直同步發(fā)生時(shí)钧栖，屏幕緩沖區(qū)和最近渲染完成的離屏緩沖區(qū)交換低零，實(shí)現(xiàn)充分利用硬件性能的目的呆馁。

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總結(jié)：咱們說好了名詞解釋，就只是名詞解釋毁兆，絕不含糊浙滤，不會(huì)有相關(guān)代碼，流程圖的說明气堕，哈哈纺腊，，不要著急茎芭，后面會(huì)有的揖膜。。梅桩。

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系列連載

OpenGL入門（一）-- 圖形API簡(jiǎn)介與作用
OpenGL入門（二）-- 快速了解OpenGL下的專業(yè)名詞
OpenGL入門（三）-- OpenGL坐標(biāo)系解析與坐標(biāo)變換
OpenGL入門（四）-- OpenGL坐標(biāo)系與坐標(biāo)變換
OpenGL入門（五）-- OpenGL渲染流程圖解析
OpenGL入門（六）-- OpenGL 固定存儲(chǔ)著色器的理解使用
OpenGL入門（七）-- 圖形圖像渲染中的深度緩沖區(qū)
OpenGL入門（八）-- OpenGL向量和矩陣簡(jiǎn)介
OpenGL入門（九）-- OpenGL 紋理簡(jiǎn)單介紹