Opengl 初学

Opengl

它将计算机的资源抽象称为一个个OpenGL的对象，对这些资源的操作抽象为一个个的OpenGL指令。OpenGL的函数本质上都是对OpenGL上下文这个庞大的状态机中的某个状态或者对象进行操作。

帧缓冲区就是OpenGL中的画板，这些画布可以是纹理（Texture）或者是渲染缓冲区（RenderBuffer），而放置这些画布的位置被称为帧缓冲区的附着（Attachment）

帧缓冲区并不是实际存储数据的地方，实际存储图像数据数据的对象就是纹理和渲染缓冲区。纹理或渲染缓冲区作为帧缓冲区的附着。
渲染缓冲区对应操作系统提供的窗口2D，而纹理代表列离屏的图像存储区域1D、2D、3D。值得注意的是，一般来说渲染缓冲区和纹理不能同时挂载在同一个帧缓冲区上。

OpenGL中的图像都是由图元组成。在OpenGL ES中，有3种类型的图元：点、线、三角形
索引数据的目的主要是为了实现顶点的复用

OpenGL在实际调用绘制函数之前，还需要指定一个由shader编译成的着色器程序
OpenGL ES 3.0 顶点着色器和片段着色器
在OpenGL进行绘制的时候，首先由顶点着色器对传入的顶点数据进行运算。
再通过图元装配，将顶点转换为图元。然后进行光栅化，将图元这种矢量图形，转换为栅格化数据。
最后，将栅格化数据传入片段着色器中进行运算。
片段着色器会对栅格化数据中的每一个像素进行运算，并决定像素的颜色，也可以在这个阶段将某些像素丢弃。

如果图元有纹理，就必须用纹理来产生图元的二维渲染图象上每个像素的颜色。
我们把这一过程称为纹理过滤通过了深度测试和模板测试，会和帧缓冲区上的颜色附着上的颜色进行混合，决定最终留在画布上的颜色是什么。

顶点着色器是OpenGL中用于计算顶点属性的程序。顶点着色器是逐顶点运算的程序，顶点着色器的数据输入主要有两种，统一变量、顶点属性
同时顶点着色器的输出结果，也会作为片段着色器的输入。

片段着色器是OpenGL中用于计算片段（像素）颜色的程序，是逐像素运算的程序。
片段着色器的的数据输入主要有三种种，统一变量、顶点着色器输入变量（也被称为可变变量varying）、采样器
顶点着色器输入变量在每个像素运算中则一般是不同的，它的值由组成图元的顶点的顶点着色器运算输出的值，根据像素位置进行插值的结果而决定。采样器则是用于从设定好的纹理中，获取纹理的像素颜色的。

在着色器程序完成之后，我们得到了像素数据，这些数据必须要通过测试才能最终绘制到画布。
深度测试：根据OpenGL设定好的深度测试程序，决定是否最终渲染到画布上，一般默认的程序是将离屏幕较近的像素保留，而将离屏幕较远的像素丢弃。三维物体的描边技术，就是模板测试典型的用处之一。

如果像素依然没有被剔除，那么像素的颜色将会和帧缓冲区中颜色附着上的颜色进行混合，混合的算法可以通过OpenGL的函数进行指定，如果帧缓冲区的颜色附着设置为一张纹理，那么渲染完成之后，可以重新构造新的帧缓冲区，并将上次渲染出来的纹理作为输入，重新进行前面所述的流程。

常规的OpenGL程序至少都会有两个缓冲区。显示在屏幕上的称为屏幕缓冲区，没有显示的称为离屏缓冲区。
由于总是要等待缓冲区交换之后再进行下一帧的渲染，使得帧率无法完全达到硬件允许的最高水平。为了解决这个问题，引入了三缓冲区技术。