candycat
好记性不如烂笔头
写在前面
OpenGL能做的事情太多了!很多程序也看起来很复杂。很多人感觉OpenGL晦涩难懂,原因大多是被OpenGL里面各种语句搞得头大,一会gen一下,一会bind一下,一会又active一下。搞到最后都不知道自己在干嘛,更有可能因为某一步的顺序错误导致最后渲染出错,又或者觉得记下这些操作的顺序是非常烦人的一件事。那么,OpenGL为什么会长成这个样子呢?这篇文章旨在通过一个最简单的OpenGL程序开始,让我们能够“看懂”它,“记住”这些操作顺序。
我们先来解释一下OpenGL为什么会涉及这么多操作顺序。这是因为,和我们现在使用的C++、C#这种面向对象的语言不同,OpenGL中的大多数函数使用了一种基于状态的方法,大多数OpenGL对象都需要在使用前把该对象绑定到context上。这里有两个新名词——OpenGL对象和Context。
Context
Context是一个非常抽象的概念,我们姑且把它理解成一个包含了所有OpenGL状态的对象。如果我们把一个Context销毁了,那么OpenGL也不复存在。
OpenGL对象
我们可以把OpenGL对象理解成一个状态的集合,它负责管理它下属的所有状态。当然,除了状态,OpenGL对象还会存储其他数据。注意。这些状态和上述context中的状态并不重合,只有在把一个OpenGL对象绑定到context上时,OpenGL对象的各种状态才会映射到context的状态。因此,这时如果我们改变了context的状态,那么也会影响这个对象,而相反地,依赖这些context状态的函数也会使用存储在这个对象上的数据。
因此,OpenGL对象的绑定既可能是为了修改该对象的状态(大多数对象需要绑定到context上才可以改变它的状态),也可能是为了让context渲染时使用它的状态。
画了一个图,仅供理解。图中灰色的方块代表各种状态,箭头表示当把一个OpenGL对象绑定到context上后,对应状态的映射。
前面提到过,OpenGL就是一个“状态机”。那些各种各样的API调用会改变这些状态,或者根据这些状态进行操作。但我们要注意的是,这只是说明了OpenGL是怎样被定义的,但硬件是否是按状态机实现的就是另一回事了。不过,这不是我们需要担心的地方。
OpenGL对象包含了下面一些类型:Buffer Objects,Vertex Array Objects,Textures,Framebuffer Objects等等。我们下面会讲到Vertex Array Objects这个对象。
这些对象都有三个相关的重要函数:
负责销毁一个对象。
将对象绑定到context上。
关于OpenGL对象还有很多内容,这里就不讲了。可以参见官方wiki。
- 渲染(Rendering):计算机从模型到创建一张图像的过程。OpenGL仅仅是其中一个渲染系统。它是一个基于光栅化的系统,其他的系统还有光线追踪(但有时也会用到OpenGL)等。
- 模型(Models)或者对象(Objects):这里两者的含义是一样的。指从几何图元——点、线、三角形中创建的东西,由顶点指定。
- Shaders:这是一类特殊的函数,是在图形硬件上执行的。我们可以理解成,Shader是一些为图形处理单元(GPU)编译的小程序。OpenGL包含了编译工具来把我们编写的Shader源代码编译成可以在GPU上运行的代码。在OpenGL中,我们可以使用四种shader阶段。最常见的就是vertex shaders——它们可以处理顶点数据;以及fragment shaders,它们处理光栅化后生成的fragments。vertex shaders和fragment shaders是每个OpenGL程序必不可少的部分。
- 像素(pixel):像素是我们显示器上的最小可见元素。我们系统中的像素被存储在一个帧缓存(framebuffer)中。帧缓存是一块由图形硬件管理的内存空间,用于供给给我们的显示设备。
惊鸿一瞥
OpenGL的语法
传递顶点数据:你会怎么做
那么OpenGL将会渲染6个顶点:
注意,纹理数据的维度大小一定要和上面的坐标数组大小一致,而其他顶点属性数组的维度也要满足这个条件。这是非常容易理解的。
OpenGL的做法:VAO和VBO
VAO(Vertex Array Object)
VBO(Vertex Buffer Object)
它们的作用大同小异,就是告诉OpenGl,编号为index的属性使用当前绑定在 GL_ARRAY_BUFFER的VBO。为了更好理解,我们举例:
上面第一行代码将buf1绑定到了 GL_ARRAY_BUFFER上。第二行意味着,编号为0的属性将使用buf1的数据,因为当前绑定到 GL_ARRAY_BUFFER上的是buf1。第三行将缓存对象0绑定到了 GL_ARRAY_BUFFER上,这不会对顶点属性有任何影响,只有 glVertexAttribPointer函数可以影响它们!
写在最后
- OpenGL Programming Guide 8th Edition
- OpenGL Wiki
- 顶
- 踩
-
猜你在找
核心技术类目
-
个人资料
- 访问:1731844次
- 积分:14084
- 等级:
- 排名:第717名
- 原创:110篇
- 转载:20篇
- 译文:21篇
- 评论:1968条
-
关于我
-
我的书
项目源码+彩图+勘误
---------------------
亚马逊
-
我的Shadertoy
-
博客专栏
ShaderToy 文章:5篇 阅读:68828 |
OpenGL 4.0+ 文章:2篇 阅读:39345 |
Unity Shaders 文章:44篇 阅读:633488 |
-
文章分类
-
阅读排行
- (122747)
- (69204)
- (40999)
- (39675)
- (38132)
- (35926)
- (35661)
- (34423)
- (34113)
- (31247)
写在前面
OpenGL能做的事情太多了!很多程序也看起来很复杂。很多人感觉OpenGL晦涩难懂,原因大多是被OpenGL里面各种语句搞得头大,一会gen一下,一会bind一下,一会又active一下。搞到最后都不知道自己在干嘛,更有可能因为某一步的顺序错误导致最后渲染出错,又或者觉得记下这些操作的顺序是非常烦人的一件事。那么,OpenGL为什么会长成这个样子呢?这篇文章旨在通过一个最简单的OpenGL程序开始,让我们能够“看懂”它,“记住”这些操作顺序。
我们先来解释一下OpenGL为什么会涉及这么多操作顺序。这是因为,和我们现在使用的C++、C#这种面向对象的语言不同,OpenGL中的大多数函数使用了一种基于状态的方法,大多数OpenGL对象都需要在使用前把该对象绑定到context上。这里有两个新名词——OpenGL对象和Context。
Context
Context是一个非常抽象的概念,我们姑且把它理解成一个包含了所有OpenGL状态的对象。如果我们把一个Context销毁了,那么OpenGL也不复存在。
OpenGL对象
我们可以把OpenGL对象理解成一个状态的集合,它负责管理它下属的所有状态。当然,除了状态,OpenGL对象还会存储其他数据。注意。这些状态和上述context中的状态并不重合,只有在把一个OpenGL对象绑定到context上时,OpenGL对象的各种状态才会映射到context的状态。因此,这时如果我们改变了context的状态,那么也会影响这个对象,而相反地,依赖这些context状态的函数也会使用存储在这个对象上的数据。
因此,OpenGL对象的绑定既可能是为了修改该对象的状态(大多数对象需要绑定到context上才可以改变它的状态),也可能是为了让context渲染时使用它的状态。
画了一个图,仅供理解。图中灰色的方块代表各种状态,箭头表示当把一个OpenGL对象绑定到context上后,对应状态的映射。
前面提到过,OpenGL就是一个“状态机”。那些各种各样的API调用会改变这些状态,或者根据这些状态进行操作。但我们要注意的是,这只是说明了OpenGL是怎样被定义的,但硬件是否是按状态机实现的就是另一回事了。不过,这不是我们需要担心的地方。
OpenGL对象包含了下面一些类型:Buffer Objects,Vertex Array Objects,Textures,Framebuffer Objects等等。我们下面会讲到Vertex Array Objects这个对象。
这些对象都有三个相关的重要函数:
负责销毁一个对象。
将对象绑定到context上。
关于OpenGL对象还有很多内容,这里就不讲了。可以参见官方wiki。
- 渲染(Rendering):计算机从模型到创建一张图像的过程。OpenGL仅仅是其中一个渲染系统。它是一个基于光栅化的系统,其他的系统还有光线追踪(但有时也会用到OpenGL)等。
- 模型(Models)或者对象(Objects):这里两者的含义是一样的。指从几何图元——点、线、三角形中创建的东西,由顶点指定。
- Shaders:这是一类特殊的函数,是在图形硬件上执行的。我们可以理解成,Shader是一些为图形处理单元(GPU)编译的小程序。OpenGL包含了编译工具来把我们编写的Shader源代码编译成可以在GPU上运行的代码。在OpenGL中,我们可以使用四种shader阶段。最常见的就是vertex shaders——它们可以处理顶点数据;以及fragment shaders,它们处理光栅化后生成的fragments。vertex shaders和fragment shaders是每个OpenGL程序必不可少的部分。
- 像素(pixel):像素是我们显示器上的最小可见元素。我们系统中的像素被存储在一个帧缓存(framebuffer)中。帧缓存是一块由图形硬件管理的内存空间,用于供给给我们的显示设备。
惊鸿一瞥
OpenGL的语法
传递顶点数据:你会怎么做
那么OpenGL将会渲染6个顶点:
注意,纹理数据的维度大小一定要和上面的坐标数组大小一致,而其他顶点属性数组的维度也要满足这个条件。这是非常容易理解的。
OpenGL的做法:VAO和VBO
VAO(Vertex Array Object)
VBO(Vertex Buffer Object)
它们的作用大同小异,就是告诉OpenGl,编号为index的属性使用当前绑定在 GL_ARRAY_BUFFER的VBO。为了更好理解,我们举例:
上面第一行代码将buf1绑定到了 GL_ARRAY_BUFFER上。第二行意味着,编号为0的属性将使用buf1的数据,因为当前绑定到 GL_ARRAY_BUFFER上的是buf1。第三行将缓存对象0绑定到了 GL_ARRAY_BUFFER上,这不会对顶点属性有任何影响,只有 glVertexAttribPointer函数可以影响它们!
写在最后
- OpenGL Programming Guide 8th Edition
- OpenGL Wiki
一般也就是这么做的吧。只不过区别在于如何让别人知道枚举的定义和映射的关系,及映射和函数指针的映射关系生成方法?
链接: http://pan.baidu.com/s/1bklAzW 密码: y663
比如说我装的win xp sp2 系统,自带的opengl 是 3.1.0;
而我的 win7 系统,自带的 opengl 好像是 4.2.xxx 。
layout(location = 0) in vec4 vPosition;
void
main()
{
gl_Position = vPosition;
}
博主,你好,这个代码应该放在那儿啊?
直接放在triangles.cpp中吗???
triangles.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 _LoadShaders,该符号在函数 "void __cdecl init(void)" (?init@@YAXXZ) 中被引用
这是什么问题?望解答一下,是缺少什么文件吗?还是配置有问题?
这个文件在哪,那本书的所有代码我都下载了,我用everything都搜不到
不过对于这种入门的第一课,vertex shader 的内容通常就是,假设顶点属性1是顶点颜色,
设置一个输出变量,把属性1(顶点颜色)赋值给这个输出就完了。
后面的 fragment shader 再把这个输出设置成该像素的 color。这样就是一个插值后的颜色渐变过渡的三角形。
#include "LoadShaders.h"
请教博主,这两个文件是在哪的?