Aujourd'hui, de nombreuses applications visuelles, des jeux simples à l'ingénierie avancée, utilisent OpenGL (Open Graphics Library) et OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems) comme API de rendu graphique. Ces API fournissent une solution de programmation graphique multiplateforme, portable et hautes performances, prenant en charge un grand nombre de types d'appareils et de systèmes d'exploitation différents.
Dans ce blog, nous acquerrons une compréhension approfondie des bases d'OpenGL et d'OpenGL ES, y compris leur historique de développement, leurs fonctionnalités de base, leurs concepts de base, etc.
Qu'est-ce qu'OpenGL ?
OpenGL est une API graphique standard ouverte développée à l'origine par Silicon Graphics et publiée en 1992. L'objectif d'OpenGL est de fournir une solution de rendu d'image générale, évolutive, multiplateforme et performante, afin que les programmeurs puissent facilement créer des scènes 3D complexes et effectuer des opérations interactives.
OpenGL est optimisé pour différentes plates-formes, systèmes d'exploitation et matériels, il convient donc parfaitement au développement de programmes avec des exigences graphiques 3D avancées, telles que la CAO, la réalité virtuelle, les jeux, etc.
Qu'est-ce qu'OpenGL ES ?
OpenGL ES a été initialement proposé pour les appareils embarqués, y compris les téléphones intelligents, les tablettes PC et les consoles de jeux portables. OpenGL ES est un sous-ensemble d'OpenGL, qui fournit une solution API graphique 3D légère et portable.
Étant donné que de nombreux appareils intégrés ont une mémoire vidéo et une puissance de traitement relativement faibles, OpenGL ES met l'accent sur la simplification et la standardisation de l'API autant que possible afin de fonctionner efficacement dans des environnements à ressources limitées. OpenGL ES est devenu une norme ouverte largement adoptée et est considéré comme l'un des meilleurs choix pour les systèmes embarqués.
Fonctionnalités principales d'OpenGL et d'OpenGL ES
OpenGL et OpenGL ES ont les fonctionnalités principales suivantes :
- Basé sur une machine d'état : leur processus de rendu graphique est basé sur une machine d'état, et chaque opération est une modification de l'état actuel.
- Shader programmable : il s'agit du composant central d'OpenGL et d'OpenGL ES, et prend en charge plusieurs types de shader tels que le shader de vertex et le shader de fragment.
- Opération matricielle : l'opération matricielle est une technologie de transformation graphique couramment utilisée. OpenGL et OpenGL ES fournissent de nombreuses fonctions d'opération matricielle, telles que la traduction, la mise à l'échelle, la rotation, etc.
- Données graphiques : OpenGL et OpenGL ES utilisent des triangles pour représenter tous les graphiques. Avant de dessiner, les données de sommet doivent être affectées au tampon.
Concepts de base d'OpenGL et d'OpenGL ES
shader
Les shaders sont l'un des composants les plus importants d'OpenGL et d'OpenGL ES. Un shader est un programme qui peut être exécuté sur le GPU pour traiter chaque sommet et fragment. Un shader se compose généralement de deux parties : une partie spécifie le type de données et la séquence d'entrée dans le shader, et l'autre partie est le code qui effectue le calcul réel.
Triangle
Dans OpenGL et OpenGL ES, tous les graphiques sont représentés par des triangles. Les triangles sont un moyen simple, prévisible et efficace de décrire des formes complexes. Les triangles ont une surface définie et sont garantis sans espace ni chevauchement entre deux triangles adjacents.
texture
Les textures font référence à des images 2D ou 3D qui sont mappées sur des surfaces triangulaires pour améliorer les effets visuels. Les textures peuvent être des images en couleur, des images en niveaux de gris ou des formats d'image arbitraires. Les textures sont souvent utilisées pour simuler des détails de surface tels que le bois ou la pierre.
objet tampon
Un objet tampon est un mécanisme de stockage de données graphiques, y compris des données telles que des sommets, des indices et des textures. L'utilisation d'objets tampons peut améliorer les performances de rendu graphique et réduire la quantité de transfert de données entre le CPU et le GPU.
en conclusion
Ce blog présente les bases d'OpenGL et d'OpenGL ES, nécessaires au développement d'applications graphiques 3D avancées. Espérons qu'après avoir maîtrisé ces connaissances, vous pourrez mieux comprendre et appliquer OpenGL et OpenGL ES pour créer des applications graphiques 3D plus complexes et intéressantes.