OpenGL渲染流程,基本着色器与图元连接方式

1.OpenGL渲染架构图

openGL渲染架构图.png

$\color{red}{需要注意点就是片元着色器不能直接接收Attributes值}$

由于OpenGL是基于C的API，因此它⾮常便携且受到⼴泛⽀持。作为C API，它与基于Objective-C的Cocoa应⽤程序⽆缝集成。 OpenGL提供应⽤程序⽤于⽣成2D或3D图像的函数。您的应⽤程序将渲染的图像呈现给屏幕或将它们复制回⾃⼰的内存。
OpenGL规范没有提供⾃⼰的窗⼝层。它依赖于OS X定义的功能来将OpenGL绘图与窗⼝系统集成。您的应⽤程序创建OS X OpenGL 渲染上下⽂并将渲染⽬标附加到其上(称为可绘制对象)。渲染上下⽂管理OpenGL状态更改和通过调⽤OpenGL API创建的对象。

ios下调用OpenGL.png

2.投影方式

正投影

正投影.png

透视投影

透视投影.png

GLFrustum类通过setPerspective ⽅法为我们构建⼀个平截头体。 CLFrustum::SetPerspective(float fFov ,float fAspect ,float fNear ,float fFar);
参数:
fFov:垂直⽅向上的视场⻆角度 
fAspect:窗⼝的宽度与⾼度的纵横⽐ 
fNear:近裁剪⾯距离 
fFar:远裁剪⾯距离
纵横⽐ =宽(w)/⾼(h)

3.常用的固定着色器

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

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).

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.

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.

点光源着色器

GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIEF,GLfloat mvMatrix[16],GLfloat pMatrix[16],GLfloat vLightPos[3],GLfloat vColor[4]);
参数1: 存储着⾊器种类-点光源着⾊器 
参数2: 模型4 * 4矩阵
参数3: 投影4 * 4矩阵
参数4: 点光源的位置
参数5: 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.它与默认光源着⾊器⾮常类似,区别只是光源位置可能是特定的.

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.

纹理调整着⾊器

GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE,GLfloat mvMatrix[16],GLfloat vColr[4],GLint nTextureUnit);
参数1: 存储着⾊器种类-纹理调整着⾊器
参数2: 模型4*矩阵
参数3: 颜⾊值
参数4: 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. 着⾊器将⼀个基本⾊乘以⼀个取⾃纹理单元nTextureUnit 的纹理.将颜⾊与纹理进⾏颜⾊混合后才填充到⽚段中.

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 vBaseColr[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).

5.OpenGL 基本图元连接⽅式

GL_POINTS

每个顶点在屏幕上都是单独点

GL_INES

每⼀对顶点定义⼀个线段

GL_INE_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

GL_INE_LOP

和GL_INE_STRIP相同,但是最后⼀个顶点和第⼀个顶点连接起来了.

GL_TRIANGLES

每3个顶点定义⼀个新的三⻆形

GL_TRIANGLE_STRIP

共⽤⼀个条带(strip)上的顶点的⼀组三⻆形

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⻆形
如图示:

图元连方式.png

6.OpenGL ⼯具类 GLBatch

void GLBatch::Begain(GLeunm primtve,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);
//复制表⾯法线数据
void GLBatch::CopyNormalDataf(GLfloat *vNorms);
//复制颜⾊数据
void GLBatch::CopyColrData4f(GLfloat *vColrs);
//复制纹理坐标数据
void GLBatch::CopyTexCordData2f(GLFloat *vTextCords, GLuint uiTextureLayer);
//结束数据复制
void GLBatch::End(void);
//绘制图形
void GLBatch::Draw(void);