1、OpenGL的渲染架构图
OpenGL是基于C的API,因此他的兼容性非常好。
OpenGL没有提供自己的窗口层,因此需要依赖OSX定义的功能来将OpenGL绘制与窗口集成。


OpenGL渲染架构的数据传递
1、纹理坐标(图片映射坐标)->顶点着色器->桥接给片元着色器
2、uniform->统一批次(变换矩阵 通道,颜色值)->纹理数据
3、顶点着色器->Attributes
2、投影方式
正投影:显示2D图形(一样大)
GLFrumstum::SetOrthographic(CGFloat xMin,CGFloat xMax,CGFloat yMin,CGFloat yMax,CGFloat zMin,CGFloat zMax)
透视投影:显示3D图形(远小近大)
GLFrustum类通过setPerspective方法为我们构建一个平截头体。
GLFrustum::SetPerspective(float fFov, float fAspect, float fNear, float fFar)
参数:
fFov:垂直方向上的视场角度
fAspect:窗口的宽度与高度的纵横比(宽/高)
fNear:近裁剪面距离
fFar:远裁剪面距离
3、固定管线下的8中着色器
存储着色器的初始化
GLShaderManager shaderManager;
shaderManager.InitializeStockShaders();
1、单元着色器
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY, GLfloat vColor[4])
参数1:存储着色器种类-单元着⾊器
参数2:颜⾊
使⽤场景: 绘制默认OpenGL坐标系(-1,1)下图形。图形所有片段都会以⼀种颜色填充
2、平面着⾊器
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_FLAT, GLfloat mvp[16], GLfloat vColor[4])
参数1: 存储着⾊器种类-平面着⾊器
参数2: 允许变化的4*4矩阵
参数3: 颜⾊
使⽤场景: 在绘制图形时, 可以应用变换(模型/投影变化)。
3、上⾊着⾊器
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_SHADED, GLfloat mvp[16])
参数1: 存储着⾊器种类-上⾊着⾊器
参数2: 允许变化的4*4矩阵
使⽤场景: 在绘制图形时, 可以应用变换(模型/投影变化)颜色将会平滑地插入到顶点之间称为平滑着色。
4、默认光源着⾊器
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT, GLfloat mvMatrix[16], GLfloat pMatrix[16], GLfloat vColor[4])
参数1: 存储着⾊器种类-默认光源着⾊器
参数2: 模型4*4矩阵
参数3: 投影4*4矩阵
参数4: 颜⾊值
使用场景: 在绘制图形时, 可以应⽤变换(模型/投影变化) 这种着⾊器会使绘制的图形产⽣阴影和光照的效果。
5、纹理替换矩阵着色器
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE,GLfloat mvMatrix[16],GLint nTextureUnit);
参数1: 存储着⾊器种类-纹理替换矩阵着⾊器
参数2: 模型4*4矩阵
参数3: 纹理单元
使⽤场景: 在绘制图形时, 可以应⽤变换(模型/投影变化)这种着⾊器通过给定的模 型视图投影矩阵.使⽤纹理单元来进⾏颜⾊填充.其中每个像素点的颜⾊是从纹理中获取。
6、纹理光源着⾊器
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_POINT_LIGHT_DIEF,G Lfloat mvMatrix[16],GLfloat pMatrix[16],GLfloat vLightPos[3],GLfloat vBaseColor[4],GLint nTextureUnit);
参数1: 存储着⾊器种类-纹理光源着色器
参数2: 模型4*4矩阵
参数3: 投影4*4矩阵
参数4: 点光源位置
参数5: 颜⾊值(⼏何图形的基本色)
参数6: 纹理单元
使⽤场景: 在绘制图形时, 可以应⽤变换(模型/投影变化)这种着⾊器通过给定的模 型视图投影矩阵。着⾊器将⼀个纹理通过漫反射照明计算进行调整(相乘)。
4、OpenGL基本图元连接方式
1、GL_POINTS:每个顶点在屏幕上都是单独点
2、GL_LINES:每⼀对顶点定义一个线段
3、GL_LINE_STRIP:一个从第⼀个顶点依次经过每一个后续顶点而绘制的线条
4、GL_LINE_LOOP:和GL_LINE_STRIP相同,但是最后一个顶点和第一个顶点连接起来了
5、GL_TRIANGLES:每3个顶点定义⼀个新的三角形
6、GL_TRIANGLE_STRIP:共⽤一个条带(strip)上的顶点的⼀组三角形
7、GL_TRIANGLE_FAN:以一个圆点为中心呈扇形排列,共用相邻顶点的一组三角形

5、OpenGL点/线
1、最简单也是最常⽤的 4.0f,表示点的⼤小
glPointSize(4.0f);
2、设置点的⼤小范围和点与点之间的间隔
GLfloat sizes[2] = {2.0f,4.0f};
GLfloat step = 1.0f;
3、获取点⼤小范围和最⼩步⻓
glGetFloatv(GL_POINT_SIZE_RANGE, sizes);
glGetFloatv(GL_POINT_GRAULARITY, &step);
4、通过使⽤程序点⼤小模式来设置点⼤小
glEnable(GL_PROGRAM_POINT_SIZE);
5、这种模式下允许我们通过编程在顶点着⾊器或几何着⾊器中设置点⼤小。着⾊器内建变量: gl_PointSize(内建变量),并且可以在着⾊器源码直接写
gl_PointSize = 5.0
6、设置线段宽度
glLineWidth(2.5f);
6、OpenGL三角形
6.1、三角形的环绕方式
在绘制第⼀个三⻆形时,线条是按照从V0-V1,再到V2。最后再回到V0的一个闭合三角形。 这个是沿着顶点顺时针方向。这种顺序与⽅向结合来指定顶点的方式称为环绕

在默认情况下,OpenGL 认为具有逆时针方向环绕的多边形为正面。这就意味着上图左边是正面,右边是反⾯。
glFrontFace(GL_CW);
GL_CW:告诉OpenGL 顺时针环绕的多边形为正面; GL_CCW:告诉OpenGL 逆时针环绕的多边形为正面
6.2、三⻆形带
对于很多表⾯或者形状⽽言,我们会需要绘制几个相连的三⻆形。这是我们可以使⽤GL_TRIANGLE_STRIP 图元绘制⼀串相连三角形,从而节省⼤量的时间。

优点:
1、用前3个顶点指定第1个三⻆角形之后,对于接下来的每⼀个三⻆形,只需要再指定1个顶点。需要绘制⼤量的三⻆形时,采⽤这种方法可以节省⼤量的程序代码和数据存储空间。
2、提供运算性能和节省带宽。更少的顶点意味着数据从内存传输到图形卡的速度更快,并且顶点着⾊器需要处理的次数也更少了。
6.3、三⻆形扇
对于很多表⾯或者形状⽽言,我们会需要绘制几个相连的三⻆形.。这是我们可以使⽤用GL_TRIANGLE_FAN 图元绘制⼀组围绕⼀个中心点相连的三⻆形。

7、OpenGL ⼯工具类 GLBatch
GLBatch,是在GLTools中包含的⼀个简单容器类
void GLBatch::Begain(GLeunm primitive,GLuint nVerts,GLuint nTexttureUnints = 0);
参数1:图元
参数2:顶点数
参数3:⼀组或者2组纹理坐标(可选)
//复制顶点数据(⼀个由3分量x,y,z顶点组成的数组)
void GLBatch::CopyVerterxData3f(GLfloat *vVerts);
//复制表⾯面法线数据
void GLBatch::CopyNormalDataf(GLfloat *vNorms);
//复制颜⾊色数据
void GLBatch::CopyColorData4f(GLfloat *vColors);
//复制纹理理坐标数据
void GLBatch::CopyTexCoordData2f(GLFloat *vTextCoords, GLuint uiTextureLayer);
//结束数据复制
void GLBatch::End(void);
//绘制图形
void GLBatch::Draw(void);