OpenGL的学习之路

目录

Qt如何创建OpenGL的渲染窗口？

Qt如何实现OpenGL函数绑定？

什么是图形管线？

1、程序阶段（应用阶段）

2、几何阶段

3、光栅化阶段

4、像素处理阶段

什么是GLSL？

1、基本数据类型

2、变量和限定符

3、结构体和数组

4、控制流和函数

5、内置变量和函数

6、精度限定符

7、版本和扩展

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Qt如何创建OpenGL的渲染窗口？

类比GLFW库，Qt提供了OpenGL的渲染窗口类QOpenGLWidget：

1、重写initializeGL()和resizeGL()函数来设置OpenGL状态并提供透视图转换。

2、重写paintGL()来绘制3D场景，只调用OpenGL函数。

3、还可以使用QPainter将2D图形绘制到QOpenGLWidget子类上。在paintGL()中，不是发出OpenGL命令，而是构建一个用于部件的QPainter对象（注意QPainter没调用OpenGL渲染）。

Qt如何实现OpenGL函数绑定？

类比GLAD库，Qt不直接调用OpenGL函数，而是通过QOpenGLFunctions这一实例来进行函数调用，这种调用方法主要有以下两种：

1、直接从OpenGLContext::functions()中获取

 QOpenGLFunctions *f = QOpenGLContext::currentContext()->functions();
 f->glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);

2、继承QOpenGLFunctions

 class MyGLWidget : public QOpenGLWidget, protected QOpenGLFunctions
 {
     ...
     void initializeGL() override
     {
         initializeOpenGLFunctions();
         glClearColor(...);
         ...
     }
     ...
 };

什么是图形管线？

图形管线，也称为渲染管线，是将渲染数据（如模型、材质、贴图等）进行整合、运算并最终显示到屏幕的流程。这一流程可以视为一个流水线，其中每个阶段都依赖上一个阶段的计算结果，逐步将原始数据转化为最终的图像。图形管线大致可以分为以下几个主要阶段：

1、程序阶段（应用阶段）

概述：此阶段主要由CPU负责完成，处理待渲染的数据，包括加载资源、物理计算、计算相机、光源、场景模型以及人物等对象的位置与动画帧等。
任务：剔除冗余的渲染数据（可能使用动态加载、遮挡剔除及可见性剔除等技术），并将这些数据整理成GPU可理解的形式（如位置、法线、UV坐标、切线及颜色值等），提交给GPU进行下一阶段的计算。

2、几何阶段

顶点处理：包括顶点着色器（Vertex Shader）的执行，负责将顶点的位置从局部空间转换到齐次剪切空间（Homogeneous Clipping Space），并可能操作顶点相关的属性（如颜色、法线、纹理坐标等）。顶点着色器还进行逐顶点的光照计算等操作。
变换：包括模型变换（Model Transformation）、视图变换（View Transformation）和投影变换（Projection Transformationÿ