002-- 3D圖形 和 OpenGL 簡介 ：http://www.reibang.com/p/ff26de4eee71
001--OpenGL在Mac 上的環(huán)境搭建：http://www.reibang.com/p/f3b21fe058e3

護眼圖锦亦，文字太多啦！哈哈哈嫂拴。播揪。。

OpenGL 簡介

OpenGL發(fā)展至今筒狠，已經(jīng)20余年猪狈。作為一個成熟而久負盛名的跨平臺的計算機圖形應(yīng)用程序接口規(guī)范，它已經(jīng)被廣泛應(yīng)在游戲辩恼、影視雇庙、軍事、航空航天灶伊、地理疆前、醫(yī)學(xué)、機械設(shè)計聘萨，以及各類科學(xué)數(shù)據(jù)可視化的領(lǐng)域竹椒。

并且隨著網(wǎng)絡(luò)和移動平臺的飛速發(fā)展，異步突起的OpenGL ES 和 WebGL 標(biāo)準(zhǔn)也吸引了大批開發(fā)者的眼球米辐。而這兩者與OpenGL 本身同樣有千絲萬縷的聯(lián)系胸完。

OpenGL 幾乎支持所有現(xiàn)有的主流操作系統(tǒng)平臺，包括Windows翘贮、Mac OS X以及各種UNIX平臺赊窥。它同時也可以用于幾乎所有主流的編程語言環(huán)境中，例如C/C++择膝、Java誓琼、C#、Visual Basic肴捉、Python等腹侣。因此，OpenGL應(yīng)當(dāng)是全球最為廣泛學(xué)習(xí)和使用的圖形開發(fā)API接口齿穗。

Open GL 概述

什么是OpenGL

OpenGL 是一種應(yīng)用程序編程接口（Application Programming Interface,API）,它是一種可以對圖形硬件設(shè)備特性進行訪問的軟件庫傲隶。包含了500個不同的命令，可以用于設(shè)置所需的對象窃页、圖像和操作跺株，以便開發(fā)交互式的3維計算機圖形應(yīng)用程序复濒。

OpenGL 被設(shè)計為一個現(xiàn)代化的，硬件無關(guān)的接口乒省。因此不需要考慮計算機操作系統(tǒng)和窗口系統(tǒng)的前提下巧颈，在多種不同的圖形硬件系統(tǒng)上，或者完全通過軟件的方式實現(xiàn)OpenGL 接口袖扛。

OpenGL 自身是不包含任何執(zhí)行的窗扣任何或者處理用戶輸入輸出的函數(shù)砸泛。事實上我們需要通過應(yīng)用程序所運行的窗口系統(tǒng)提供的接口來執(zhí)行這類操作。

OpenGL也沒有提供任何用戶表達3維物體模型蛆封，或者讀取圖像文件的操作唇礁。我們需要通過一系列幾何圖元（包括點、線惨篱、三角形以及patch）來創(chuàng)建三維空間的物體盏筐。

OpenGL 程序

• 渲染:表示計算機從模型創(chuàng)建最終圖像的過程。OpenGL 只是一種基于光柵化的系統(tǒng)砸讳。
• 模型（場景對象）：通過幾何圖元（點琢融、線、三角形）來構(gòu)建的绣夺。
• 著色器吏奸，它是圖形硬件設(shè)計所執(zhí)行的一類特殊的函數(shù)√账＃可以理解為圖像處理單元（GPU）編譯的一種小型程序。
• 四種不同的著色階段（shander stage）她混，其中最常用的包括頂點著色器（vertex shader）以及片元著色器烈钞，前者用于處理頂點數(shù)據(jù)，后者用于處理光柵化后的片元數(shù)據(jù)坤按。所有OpenGL程序都需要用到這兩類著色器
• 幀緩存（framebuffer）毯欣，像素（pixel），是顯示器上最小的可見單元臭脓。計算機系統(tǒng)將所有的像素保存到幀緩存當(dāng)中酗钞，后者是有圖形硬件設(shè)備管理的一塊獨立內(nèi)存區(qū)域，可以直接映射到最終的顯示設(shè)備上

什么叫 光柵化来累？
將輸入圖元的數(shù)學(xué)描述轉(zhuǎn)為屏幕位置對應(yīng)的像素片元砚作，稱為關(guān)柵化

OpenGL 渲染圖像的OpenGL 程序需要執(zhí)行的操作：

• 從OpenGL的幾何圖元中設(shè)置數(shù)據(jù)，用于構(gòu)建形狀嘹锁。
• 使用不同的著色器（shader）對輸入的圖元數(shù)據(jù)執(zhí)行計算操作葫录，判斷它們的位置、顏色领猾，以及其他渲染屬性米同。
• 將輸入圖元的數(shù)學(xué)描述轉(zhuǎn)化為與屏幕位置對應(yīng)的像素片元（fragment）骇扇。這一步也稱為光柵化（rasterization）。
• 最后面粮，針對光柵化過程產(chǎn)生的每個片元少孝，執(zhí)行片元著色器（fragment shader），從而決定這個片元的最終顏色和位置熬苍。
• 如果有必要韭山，還需要對每個片元執(zhí)行一些額外的操作，例如判斷片元對應(yīng)的對象是否可見冷溃，或者將片元的顏色與當(dāng)前屏幕位置的顏色進行融合钱磅。

案例1 繪制一個正方形

#include <iostream>
#include <GLUT/GLUT.h>

void draw() {
    
    //設(shè)置清屏色
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    //設(shè)置顏色，紅色
    glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);
    //設(shè)置繪圖時的坐標(biāo)系統(tǒng)
    glOrtho(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, -1.0f, 1.0f);
    //開始渲染
    glBegin(GL_POLYGON);
    //設(shè)置多邊形的4個頂點
    glVertex3f(0.25f, 0.25f, 0.0f);
    glVertex3f(0.75f, 0.25f, 0.0f);
    glVertex3f(0.75f, 0.75f, 0.0f);
    glVertex3f(0.25f, 0.75f, 0.0f);
    //結(jié)束渲染
    glEnd();
    //強制刷新緩沖區(qū)似枕，保證繪制命令被執(zhí)行
    glFlush();
    
}

int main(int argc, const char* argv[]) {
    //初始化GLUT庫
    glutInit(&argc, (char**)argv);
    //創(chuàng)建一個窗口并制定窗口名
    glutCreateWindow("HelloWorld");
    //注冊一個繪圖函數(shù)盖淡，操作系統(tǒng)在必要時刻就會對窗體進行重新繪制操作
    glutDisplayFunc(draw);
    //進入GLUT事件處理循環(huán)，讓所有的與“事件”有關(guān)的函數(shù)調(diào)用無限循環(huán)(永生循環(huán))
    glutMainLoop();
    return 0;
}

OpenGL語法

使用GLUT這個作為函數(shù)名的都是使用了GLUT庫的

OpenGL 渲染管線

什么是渲染管線凿歼？
它是一系列數(shù)據(jù)處理過程褪迟，并且將應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到最終的渲染圖像。

OpenGl 首先接收用戶提供的幾何數(shù)據(jù)（頂點和幾何圖元）答憔，并且將它輸入到一系列著色器階段中進行處理味赃，包括：頂點著色、細分著色虐拓、以及最后的幾何著色心俗，然后它將進入光刪化單元。光柵化單元負責(zé)對所有剪切區(qū)域內(nèi)的圖元生成片元數(shù)據(jù)蓉驹，然后對每個生成的片元都執(zhí)行一個片元著色器城榛。

事實上，只有頂點著色器 和 片元著色器是必須的态兴。細分和幾何著色器是可選的步驟狠持。

案例2 簡單繪制一個三角形

2.1要導(dǎo)入什么框架

• #include<GLTools.h> GLTool.h頭文件包含了大部分GLTool中類似C語言的獨立函數(shù)
• #include<GLShaderManager.h> 移入了GLTool 著色器管理器（shader Mananger）類。沒有著色器瞻润，我們就不能在OpenGL（核心框架）進行著色喘垂。著色器管理器不僅允許我們創(chuàng)建并管理著色器，還提供一組“存儲著色器”绍撞，他們能夠進行一些初步?基本的渲染操作正勒。
• 在Mac 系統(tǒng)下，#include<glut/glut.h>
• 在Windows 和 Linux上楚午，我們使用freeglut的靜態(tài)庫版本并且需要添加一個宏昭齐。
  #define FREEGLUT_STATIC
#include<GL/glut.h>

2.2 啟動GLUT

1.程序的總是“main”函數(shù)開始處理
GLTools函數(shù)glSetWorkingDrectory用來設(shè)置當(dāng)前工作目錄。實際上在Windows中是不必要的矾柜，因為工作目錄默認就是與程序可執(zhí)行執(zhí)行程序相同的目錄阱驾。但是在Mac OS X中就谜，這個程序?qū)?dāng)前工作文件夾改為應(yīng)用程序捆綁包中的/Resource文件夾。GLUT的優(yōu)先設(shè)定自動進行了這個中設(shè)置里覆，但是這樣中方法更加安全丧荐。

2.創(chuàng)建窗口并設(shè)置顯示模式
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);
GLUT_DOUBLE：雙緩存窗口，是指繪圖命令實際上是離屏緩存區(qū)執(zhí)行的喧枷，然后迅速轉(zhuǎn)換成窗口視圖虹统，這種方式，經(jīng)常用來生成動畫效果隧甚；
GLUT_DEPTH：標(biāo)志將一個深度緩存區(qū)分配為顯示的一部分车荔，因此我們能夠執(zhí)行深度測試；
GLUT_STENCIL：確保我們也會有一個可用的模板緩存區(qū)戚扳。
深度忧便、模板測試后面會細致講到。

3.初始化GLEW庫
重新調(diào)用GLEW庫初始化OpenGL 驅(qū)動程序中所有丟失的入口點帽借，以確保OpenGL API對開發(fā)者完全可用珠增。
調(diào)用glewInit()函數(shù)一次就能完成這一步。在試圖做任何渲染之前砍艾，還要檢查確定驅(qū)動程序的初始化過程中沒有出現(xiàn)任何問題蒂教。

4.SetupRC()
實際上這個函數(shù)對GLUT 沒有什么影響，但是在實際開始渲染之前脆荷，我們這里進行任何OpenGL 初始化都非常方便凝垛。這里的RC代表渲染環(huán)境，這是一個運行中的OpenGL狀態(tài)機的句柄简烘。在任何OpenGL 函數(shù)起作用之前必須創(chuàng)建一個渲染環(huán)境苔严。而GLUT在我們第一次創(chuàng)建窗口時就完成了這項工作。

5.初始化設(shè)置
void glClearColor(GLclampf red,GLclampf green,GLclampf blue,GLclampf alpha);

在windows 顏色成分取值范圍：0-255之間
在iOS孤澎、OS 顏色成分取值范圍：0-1之間浮點值
![常見顏色值表](/Users/liuyi/Documents/潭州教育/VIP Open GL/第一天/01 備課/01--OpenGL初覽下/課件/顏色值表.png
)

#include "GLShaderManager.h"

#include "GLTools.h"

#include <glut/glut.h>

//簡單的批次容器，是GLTools的一個簡單的容器類欠窒。
GLBatch triangleBatch;

GLShaderManager shaderManager;


//窗口大小改變時接受新的寬度和高度覆旭，其中0,0代表窗口中視口的左下角坐標(biāo)，w岖妄，h代表像素

void ChangeSize(int w,int h)

{
    
    glViewport(0,0, w, h);
    
}

//為程序作一次性的設(shè)置

void SetupRC()

{
    
    //設(shè)置背影顏色
    
    glClearColor(0.0f,0.0f,1.0f,1.0f);
    
    //初始化著色管理器
    
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    
    //設(shè)置三角形型将，其中數(shù)組vVert包含所有3個頂點的x,y,笛卡爾坐標(biāo)對。
    
      GLfloat vVerts[] = {
        
        -0.5f,0.0f,0.0f,
        
        0.5f,0.0f,0.0f,
        
        0.0f,0.5f,0.0f,
        
    };
    
    //批次處理
    
    triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLES,3);
    
    triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);
    
    triangleBatch.End();
    
}

//開始渲染

void RenderScene(void)

{
    
    //清除一個或一組特定的緩沖區(qū)
    //緩沖區(qū)是一塊存在圖像信息的儲存空間荐虐，紅色七兜、綠色、藍色和alpha分量通常一起分量通常一起作為顏色緩存區(qū)或像素緩存區(qū)引用福扬。
    //OpenGL 中不止一種緩沖區(qū)（顏色緩存區(qū)腕铸、深度緩存區(qū)和模板緩存區(qū)）惜犀。
    
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    
    //設(shè)置一組浮點數(shù)來表示紅色
    
    GLfloat vRed[] = {1.0f,0.0f,0.0f,1.0f};
    
    //傳遞到存儲著色器，即GLT_SHADER_IDENTITY著色器狠裹，這個著色器只是使用指定顏色以默認笛卡爾坐標(biāo)第在屏幕上渲染幾何圖形
    //沒有著色器虽界，在OpenGL 核心框架中就無法進行任何渲染。在后面的課程中我們講到不用固定渲染管線涛菠，當(dāng)然在前期會先學(xué)習(xí)如果使用存儲著色器莉御。
    
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,vRed);
    
    //提交著色器
    
    triangleBatch.Draw();
    
    //將在后臺緩沖區(qū)進行渲染，然后在結(jié)束時交換到前臺
    
    glutSwapBuffers();
    
}

int main(int argc,char* argv[])

{
    
    //設(shè)置當(dāng)前工作目錄俗冻，針對MAC OS X
    /*
    `GLTools`函數(shù)`glSetWorkingDrectory`用來設(shè)置當(dāng)前工作目錄礁叔。實際上在Windows中是不必要的，因為工作目錄默認就是與程序可執(zhí)行執(zhí)行程序相同的目錄迄薄。但是在Mac OS X中琅关，這個程序?qū)?dāng)前工作文件夾改為應(yīng)用程序捆綁包中的`/Resource`文件夾。`GLUT`的優(yōu)先設(shè)定自動進行了這個中設(shè)置噪奄，但是這樣中方法更加安全死姚。
    */
    gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
    
    //初始化GLUT庫
    
    glutInit(&argc, argv);
    
    /*初始化雙緩沖窗口，其中標(biāo)志GLUT_DOUBLE勤篮、GLUT_RGBA都毒、GLUT_DEPTH、GLUT_STENCIL分別指
     
     雙緩沖窗口碰缔、RGBA顏色模式账劲、深度測試、模板緩沖區(qū)
  2.創(chuàng)建窗口并設(shè)置顯示模式
`glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);`
`GLUT_DOUBLE`：雙緩存窗口金抡，是指繪圖命令實際上是離屏緩存區(qū)執(zhí)行的瀑焦，然后迅速轉(zhuǎn)換成窗口視圖，這種方式梗肝，經(jīng)常用來生成動畫效果榛瓮；
`GLUT_DEPTH`：標(biāo)志將一個深度緩存區(qū)分配為顯示的一部分，因此我們能夠執(zhí)行深度測試巫击；
`GLUT_STENCIL`：確保我們也會有一個可用的模板緩存區(qū)禀晓。
深度、模板測試后面會細致講到
     */
    
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE|GLUT_RGBA|GLUT_DEPTH|GLUT_STENCIL);
    
    //GLUT窗口大小坝锰，標(biāo)題窗口
    
    glutInitWindowSize(800,600);
    
    glutCreateWindow("Triangle");
    
    //注冊回調(diào)函數(shù)
    
    glutReshapeFunc(ChangeSize);
    
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    
    //驅(qū)動程序的初始化中沒有出現(xiàn)任何問題粹懒。
    
    GLenum err = glewInit();
    
    if(GLEW_OK != err) {
        
        fprintf(stderr,"glew error:%s\n",glewGetErrorString(err));
        
        return 1;
        
    }
    
    //調(diào)用SetupRC
    
    SetupRC();
    
    glutMainLoop();
    
    return 0;
    
}

OpenGL 常見流程

01 OpenGL 渲染流程.png

• 頂點著色器 和 片元著色器是必需的。細分和幾何著色器是可選的捕捉顷级。
• OpenGL 需要將所有的數(shù)據(jù)都保存到緩存對象中（buffer object）

將數(shù)據(jù)輸出到OpenGL

當(dāng)將緩存數(shù)據(jù)初始化完畢后凫乖，我們可以通過調(diào)用OpenGL 的一個繪制命令來請求渲染幾何圖元。使用的是glDrawArrays()就是一個常用的繪制命令

OpenGL 的繪制通常都是講頂點數(shù)據(jù)傳輸?shù)絆penGL 服務(wù)端。我們可以將一個頂點視為一個需要統(tǒng)一處理的數(shù)據(jù)包帽芽。這個包裝的數(shù)據(jù)可以是我們需要的任何數(shù)據(jù)（也就課）删掀，通常其中幾乎始終會包含位置數(shù)據(jù)。其他數(shù)據(jù)可能用來覺得一個像素的最終顏色嚣镜。

簡單介紹關(guān)鍵概念

• 頂點著色：對于繪制命令傳輸?shù)拿總€頂點爬迟，OpenGL都會調(diào)用一個頂點著色器來處理頂點相關(guān)的數(shù)據(jù)。只是將數(shù)據(jù)復(fù)制并傳遞到下一個著色階段菊匿，叫做傳遞著色器（pass-through shader）付呕。通常來說，一個復(fù)雜的應(yīng)用程序可能包含許多頂點著色器跌捆，但在同一時刻只能有一個頂點著色器起作用
• 細分著色：頂點著色器處理每個頂點的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)之后徽职，如果同時激活了細分著色器，那么它將進一步處理這些數(shù)據(jù)佩厚。（第9章介紹）
  細分著色器階段會用到兩個著色器來分別管理Patch數(shù)據(jù)并產(chǎn)生最終的形狀姆钉。
• 幾何著色：允許在光柵化之前對每一個幾何圖元做更進一步的處理，例如創(chuàng)建新的圖元抄瓦。這個著色階段是可選的潮瓶。我們在后面的課程詳解
• 圖元裝配：圖元裝配將頂點及相關(guān)的集合圖元之間組織起來枢纠，準(zhǔn)備下一步剪切和光柵化操作
• 剪切：頂點可能落在視口（viewport）之外哼鬓，此時與頂點相關(guān)的圖元會做出改動，以保證相關(guān)的像素不會在視口外繪制仔蝌。剪切（clipping）由OpenGL自動完成煞额。
• 光柵化：將更新后的圖元(primitive)數(shù)據(jù)傳遞到光柵化單元思恐，身材對應(yīng)的片元（fragment）.我們將一個片元是為一個“候選的像素”。也就是可以放置在幀緩存（framebuffer）中的像素膊毁，但是它也可能被最終剔除胀莹，不再更新對應(yīng)的像素位置。之后兩個階段將會執(zhí)行片元的處理婚温。
• 片元著色：最后一個可以通過編程控制屏幕上顯示顏色的階段描焰。在Fragment Shader階段中，我們使用著色器計算片元的最終顏色和它的深度值栅螟。

頂點著色和片元著色器的之間的區(qū)別栈顷？
頂點著色器（包括細分和幾何著色）決定了一個圖元應(yīng)該位于屏幕的什么位置，而片元著色使用這些信息來決定某一個片元的顏色應(yīng)該是什么嵌巷？

• 逐步元的操作：這個階段里會使用深度測試（depth test ）和模板測試（stencil test）的方式來決定一個片元是否可見的。

main函數(shù)里的常用函數(shù)

glutInit() 負責(zé)初始化GLUT庫室抽。它會處理向程序輸入的命令行參數(shù)搪哪，并且移除其中與控制GLUT如何操作相關(guān)的部分。它必須是應(yīng)用程序第一個GLUT函數(shù)坪圾，負責(zé)設(shè)置其他GLUT例程必需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)晓折。

glutInitDisplayMode() 設(shè)置了程序所使用的窗口類型惑朦。窗口設(shè)置更多的OpenGL 特性，例如RAGA顏色空間漓概，使用深度緩存或動畫效果漾月。

glutInitWindowsSize() 設(shè)置所需的窗口大小，如果不想在這個設(shè)置一個固定值胃珍，也可以先查詢顯示設(shè)備的尺寸梁肿，然后根據(jù)計算機的屏幕動態(tài)設(shè)置窗口的大小。

glutCreateWindow(),它的功能和它的名字一樣觅彰，如果當(dāng)前的系統(tǒng)環(huán)境可以滿足glutInitDisplayMode()的顯示模式要求吩蔑，這里就會創(chuàng)建一個窗口（此時會調(diào)用計算機窗口系統(tǒng)的接口）。只有GLUT創(chuàng)建了一個窗口之后（其中包含創(chuàng)建創(chuàng)建OpenGL環(huán)境的過程）填抬，我們才可以使用OpenGL相關(guān)的函數(shù)

glewInit()函數(shù)烛芬，屬于另一個輔助庫GLEW（OpenGL Extention Wrangler）。GLEW可以簡化獲取函數(shù)地址的過程飒责，并且包含了可以跨平臺使用的其他一些OpenGL編程方法赘娄。

glutDisplayFunc()，它設(shè)置了一個顯示回調(diào)（diplay callback）宏蛉，即GLUT在每次更新窗口內(nèi)容的時候回自動調(diào)用該例程

glutMainLoop()遣臼，這是一個無限執(zhí)行的循環(huán)，它會負責(zé)一直處理窗口和操作系統(tǒng)的用戶輸入等操作檐晕。（注意：不會執(zhí)行在glutMainLoop()之后的所有命令暑诸。）

初始化頂點數(shù)組對象

void glGenVertexArray(GLsizei n ,GLUINT * arrays)
分配頂點Arr對象
返回n個未使用的對象名到數(shù)組arrays中，用作頂點數(shù)組對象辟灰。返回的名字可以用來分配的緩存對象个榕，并且它們已經(jīng)使用未初始化的頂點數(shù)組集合的默認狀態(tài)進行了數(shù)值的初始化。

void glBindVertexArray(GLuint array);
綁定激活對象數(shù)組
glBindVertexArray(),如果輸入的變量array非0芥喇，并且是glGenVertexArrays()所返回的西采，那么它將創(chuàng)建一個新的頂點數(shù)組對象并且與其名稱關(guān)聯(lián)起來。如果綁定到的是一個已經(jīng)創(chuàng)建的頂點數(shù)組對象中继控，那么會激活這個頂點數(shù)組對象械馆，并且直接影響對象找那個所保存的頂點數(shù)組對象，并且將渲染狀態(tài)重設(shè)為頂多數(shù)組的默認狀態(tài)武通。
如果array不是glGenVertexArrays(),所返回的數(shù)值霹崎，或者它已經(jīng)被glDeleteVertexArray()函數(shù)釋放，那么這里將產(chǎn)生一個GL_INVALID_OPERATION錯誤冶忱。

在2種情況下尾菇，我們需要綁定一個對象：
    1.創(chuàng)建一個對象并初始化它所對應(yīng)的數(shù)據(jù)時；
    2.每次準(zhǔn)備使用這個對象，而不是當(dāng)前綁定的對象時派诬。
    
當(dāng)我們完成對頂點數(shù)組對象的操作之后劳淆，是可以調(diào)用glDeleteVertexArrays()將它釋放的。

void glDeleteVertexArrays(GLsizei n,GLuint *arrays);
刪除n個在arrays中定義的頂點數(shù)組對象默赂，這樣所有的名稱可以再次用作頂點數(shù)據(jù)沛鸵。如果綁定頂點數(shù)組已經(jīng)被刪除，那么當(dāng)前綁定的頂點數(shù)組對象被重設(shè)為0（類似執(zhí)行了glBindBuffer（）函數(shù)缆八，并且輸入?yún)?shù)為0）曲掰。默認的頂點數(shù)組會變成當(dāng)前對象。在arrays當(dāng)中未使用的名稱都會被釋放耀里，但是當(dāng)前頂點數(shù)組的狀態(tài)不會發(fā)生任何變化


為了保證程序的完整性蜈缤，可以調(diào)用gllsVertexArray()檢查某個名稱釋放已經(jīng)被保留為一個頂點數(shù)組對象了。
GLboolean gllsVertexArray(GLuint array);
如果array是一個已經(jīng)用GLgenVertexArrays()創(chuàng)建且沒有被刪除的頂點數(shù)組對象的名稱冯挎，那么返回GL_TRUE,如果array為0或者不是任何頂點數(shù)組對象的名稱底哥，那么返回GL_FALSE;

分配頂點緩存對象

頂點數(shù)組對象負責(zé)保存一系列的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)保存到緩沖對象中房官，并且由當(dāng)前綁定的頂點數(shù)組對象管理趾徽。緩存對象就是OpenGL 服務(wù)端分配和管理的一個塊內(nèi)存區(qū)域，并且?guī)缀跛袀魅氲腛penGL的數(shù)據(jù)都存儲在緩存對象當(dāng)中翰守。
頂點緩沖對象的初始化過程與頂點數(shù)組對象的創(chuàng)建過程類似孵奶，不過需要有向緩存添加數(shù)據(jù)的一個過程。

1.創(chuàng)建頂點緩存對象的名稱
void glGenBuffers(GLsizei n,GLuint *buffers);

返回n個當(dāng)前未使用的緩存對象名蜡峰，并保存到buffers數(shù)組中了袁。返回到buffers中的名稱不一定是連續(xù)的整型數(shù)據(jù)。
這里返回的名稱只用于分配其他緩存對象湿颅，它們在綁定之后只會記錄一個可用狀態(tài)载绿。
0是一個保留的緩存對象名稱，glGenBuffers（）永遠都不會返回這個值的緩存對象油航。

2.綁定緩存對象
由于OpenGL 中有很多不同類型的緩存對象崭庸，因此綁定一個緩存時，需要指定對應(yīng)的類型谊囚。

1.指定當(dāng)前激活/綁定的對象 
void glBindBuffer（GLenum target,GLunit buffer）;

參數(shù)target的類型：GL_ARRAY_BUFFER怕享、GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER、GL_PIXEL_PACK_BUFFER镰踏、GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER函筋、GL_COPY_READ_BUFFER、GL_COPY_WRITE_BUFFER奠伪、GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER驻呐、GL_UNIFORM_BUFFER灌诅。
頂點數(shù)據(jù)緩存使用GL_ARRAY_BUFFER

參數(shù)buffer:綁定的緩存對象名稱

glBindBuffer完成3項工作：1.如果是第一次綁定buffer,且它是一個非零無符號整型，那么將創(chuàng)建一個與該名稱相對應(yīng)的新緩存對象含末。2.如果綁定到是一個已經(jīng)創(chuàng)建的緩存對象，那么它將成為當(dāng)前被激活的緩存對象即舌。3.如果綁定的buffer值為0佣盒，那么OpenGL將不在對當(dāng)前target應(yīng)用任何緩存對象。

2.釋放緩存
void glDeleteBuffers(GLSizei n,const GLuint *buffers);

刪除n個保存在buffer數(shù)組中的緩存對象顽聂。被釋放的緩存對象可以重用肥惭。
如果刪除的緩存已經(jīng)綁定，那么該對象所以綁定將會重置為默認緩存對象紊搪，即相當(dāng)于用0作為參數(shù)執(zhí)行g(shù)lBindBuffer（）蜜葱，如果試圖刪除不存在的緩存對象，或者緩存對象為0耀石，那么將忽略該操作（不會產(chǎn)生錯誤）

3.判斷一個整數(shù)值是否是一個緩存對象的名稱牵囤。
GLboolean gllsBuffer(GLuint buffer);
如果buffer是一個已經(jīng)分配并且沒有釋放的緩存對象名稱，則返回GL_TRUE滞伟。如果buffer為0或者不是一個緩存對象的名稱揭鳞，則返回GL_FALSE。

將數(shù)據(jù)載入緩存對象

初始化頂點緩存對象之后梆奈，我們需要把頂點數(shù)據(jù)從對象傳輸?shù)骄彺鎸ο笾幸俺纭＿@一步步是通過glBufferData()來實現(xiàn)的。它主要有2個任務(wù)：分配頂點數(shù)據(jù)所需的存儲空間亩钟，然后將數(shù)據(jù)從應(yīng)用程序的數(shù)組拷貝到OpenGL 服務(wù)端的內(nèi)存中

glBufferData(GLenum target,GLsizeiptr size,const GLVoid *data,Glenum usage);

當(dāng)OpenGL 服務(wù)端內(nèi)存中分配size個存儲單元（通常都是byte）乓梨，用于存儲數(shù)據(jù)或者索引。如果當(dāng)前綁定的對象已經(jīng)存在了關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)清酥，那么首先會刪除這些數(shù)據(jù)扶镀。

參數(shù)target：
頂點屬性數(shù)據(jù)，GL_ARRAY_BUFFER;
索引數(shù)據(jù)总处，索引數(shù)據(jù)狈惫，GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER；
從OpenGL 中獲取的像素數(shù)據(jù)鹦马，GL_PIXEL_PACK_BUFFER胧谈；
OpenGL 的像素數(shù)據(jù)GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER；
對于緩存直接的復(fù)制數(shù)據(jù)荸频，GL_COPY_READ_BUFFER菱肖、GL_COPY_WRITE_BUFFER；
對于通過transform feedback 著色器獲得結(jié)果旭从，GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER稳强、
一致變量场仲，GL_UNIFORM_BUFFER。
對于紋理緩存中存儲的紋理數(shù)據(jù)退疫，GL_TEXTURE_BUFFER

參數(shù)size：存儲數(shù)據(jù)的總數(shù)量渠缕，data存儲元素的總數(shù)*單位元素存儲空間
參數(shù)data: 客戶端內(nèi)存的指針，以便初始化緩存對象褒繁，要么是NULL,如果傳入的指針合法亦鳞，那么將會有size個大小的數(shù)據(jù)從客戶端拷貝到服務(wù)端。如果傳入的是NULL,那么將保留size大小的未初始化的數(shù)據(jù)棒坏，以備后用燕差。

如果所需的size大小超過了服務(wù)端能夠分配的額度，那么glBufferData()將產(chǎn)生一個GL_OUT_OF_MEMORY錯誤坝冕。如果usage設(shè)置的不是可用的模式值徒探，那么會產(chǎn)生GL_INVALID_VALUE錯誤。

一下子理解這么多內(nèi)容喂窟，可能會有些困難测暗。但是這些函數(shù)在后面的課程學(xué)習(xí)中會重復(fù)多次出現(xiàn)。

初始化頂點與片元著色器

對于每一個OpenGL 程序谎替，當(dāng)使用的OpenGL 版本高于或者等于3.1時偷溺，都需要指定至少2個著色器：頂點著色器 和 片元著色器。

對于OpenGL程序員而言钱贯，著色器使用OpenGL著色語言（OpenGL shading Language,GLSL）編寫的小型函數(shù)挫掏。GLSL是構(gòu)成所有OpenGL著色器的語言。它與C++語言非常類似秩命。用GLSL中的所有特性并不能用于OpenGL每一個著色階段尉共。當(dāng)我們可以以字符串的形式傳輸GLSL著色器到OpenGL。

為了讓學(xué)員更容易使用著色器開發(fā)弃锐，我們選擇將著色器字符串的內(nèi)存保存到文件袄友，并且使用LoadShaders()讀取文件和創(chuàng)建OpenGL著色程序。