1、OpenGL 概念
OpenGL (Open Graphics Library)是⼀个跨编程语言、跨平台的编程图形程序接口，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 ES (OpenGL for Embedded Systems)是 OpenGL 三维图形 API 的⼦集，针对手机、 PDA和游戏主机等嵌⼊式设备而设计，去除了许多不不必要和性能较低的API接口。
Metal : Apple为游戏开发者推出了新的平台技术 Metal，该技术能够为 3D 图 像提⾼ 10 倍的渲染性能.Metal 是Apple为了解决3D渲染⽽推出的框架（2018 年以后）
2、上下文（Context）/ 状态机
想要弄清楚上下文就要先了解状态机的概念。
状态机
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状态机就是状态转移图。我们通常所说的状态机是 “有限状态机“。那么什么是 “状态” （state）？现实事物是有不同状态的，例如一个门，就有 开（open） 和 关（closed） 两种状态。“有限” 是指状态的数量是有限个，例如门的状态就是两个 （开和关） 。
门状态机.png状态机是有限状态自动机的简称，是以一定运行规则抽象而成的一个数学模型。
那么在编程中或者说在 OpenGL 中，状态机的特点如下：
OpenGL可以记录⾃己的状态(如当前所使⽤用的颜⾊、是否开启了混合功能等)
OpenGL可以接收输入(当调⽤OpenGL函数的时候，实际上可以看成 OpenGL在接收我们的输入)，如我们调⽤用glColor3f，则OpenGL接收到 这个输入后会修改⾃⼰的“当前颜⾊”这个状态
OpenGL可以进入停止状态，不再接收输入。在程序退出前，OpenGL总会先停⽌工作的。
上下文（Context）
在应⽤用程序调⽤用任何OpenGL的指令之前，需要安排⾸先创建一个OpenGL的 上下文。上下⽂是一个⾮常庞⼤的状态机 （—— 了解了状态机，我们自然而然就明白这句话的含义了，上下文其实就是 OpenGL 的各种状态的集合）。
OpenGL的函数不管在哪个语⾔言中，都是类似C语⾔言一样的⾯面向过程的函数，本质上都是对OpenGL上下⽂文这个庞大的状态机中的某个状态或者对象进行操作，当然你得首先把这个对象设置为当前对象。因此，通过对 OpenGL指令的封装，是可以将OpenGL的相关调用封装成为一个⾯向对象图形API的。
由于OpenGL上下文是一个巨⼤的状态机，切换上下文往往会产⽣较⼤的开销，但是不同的绘制模块，可能需要使⽤用完全独立的状态管理。因此，可以在应⽤程序中分别创建多个不同的上下文，在不同线程中使用不同的上 下文，上下⽂之间共享纹理、缓冲区等资源。这样的⽅案，会⽐反复切换上下⽂，或者⼤量修改渲染状态，更加合理⾼效的.
另外，这句话也可以帮助我们理解上下文的含义
context 是 environment 的 snapshot.
3、渲染
- 将图形/图像数据转换成2D空间图像操作（通过解码绘制到屏幕上）叫做渲染(Rendering).
4、顶点数组 VertexArray、顶点缓冲区 VertexBuffer
首先介绍顶点的概念，顶点—绘制图形时顶点位置的数据。
屏幕中的所有图形/图像，都是由 点、线、三角形，这三种图元组合而成的。
- 开发者可 以选择设定函数指针，在调⽤用绘制⽅方法的时候，直接由内存传入顶点数据，也就是说这部分数据之前是存储在内存当中的，被称为顶点数组。⽽而 性能更高的做法是，提前分配一块显存，将顶点数据预先传入到显存当中。这部分的显存，就被称为顶点缓冲区。
顶点数组与顶点缓冲区的区别在于 存储方式不同
5、管线
- 渲染图形/图像的 “一系列操作”——流水线
显卡在处理理数据的时候是按照 ⼀个固定的顺序来的，⽽且严格按照这个顺序。就像⽔从一根管⼦的一端流到 另一端，这个顺序是不能打破的
6、固定管线/存储着色器
- 早期的OpenGL 版本,它封装了很多种着色器程序块内置的一段包含了了光照、坐标变换、裁剪等等诸多功能的固定shader程序来完成,来帮助开发者 来完成图形的渲染. ⽽开发者只需要传⼊相应的参数,就能快速完成图形的渲染.
后续OpenGL中开放成可编程的仅有的两个程序：顶点着色器、片元着色器
7、顶点着⾊器 VertexShader
⼀般⽤来处理图形每个顶点变换（旋转/平移/投影等）
逐顶点运算，每个顶点数据都会执⾏⼀次顶点着⾊器，当然这是并⾏，并且顶点着⾊器运算过程中⽆法访问其他顶点的数据
需要计算的顶点主要包括顶点坐标变换、逐顶点光照运算等等。顶点坐标由自身坐标系转换到归⼀一化坐标系的运算。
8、片元着着色器程序 FragmentShader
- ⽚段着⾊器是OpenGL中⽤于计算片段(像素)颜色的程序。⽚段着⾊器是 逐像素运算的程序，也就是说每个像素都会执⾏一次⽚段着⾊器，当然也是并⾏的
9、GLSL (OpenGL Shading Language)
- OpenGL中着色编程的语言（c 语言）
10、光栅化 Rasterization
光栅化就是把顶点数据转换为⽚元的过程。
把物体的数学描述和相关的颜色信息转换为屏幕上对应位置的像素及填充像素颜色
11、纹理
- 纹理可以理解为图⽚. ⼤家在渲染图形时需要在其编码填充图⽚, 为了使得 场景更加逼真.⽽这⾥使⽤的图⽚,就是常说的纹理.但是在OpenGL,我们更加 习惯叫纹理,⽽不是图⽚.
12、混合 Blending
- 可以理解为两个图形/图像相交处的颜色，该颜色即为两个图形/图像颜色的混合
13、变换矩阵 Transformation
- 图形想发⽣平移,缩放,旋转变换.就需要使用变换矩阵
14、投影矩阵 Projection
- ⽤于将3D坐标转换为⼆维屏幕坐标,实际线条也将在二维坐标下进⾏绘制
15、渲染上屏/交换缓冲区 SwapBuffer
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渲染缓冲区⼀般映射的是系统的资源⽐如窗⼝。如果将图像直接渲染到窗口对应的渲染缓冲区，则可以 将图像显示到屏幕上。
问：如果每个窗⼝只有一个缓冲区，那么在绘制过程中屏幕进行了刷新，窗扣可能显示出不完整的图像
答：为了解决这个问题，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。在⼀个缓冲区渲染完成之后，通过将屏幕缓冲区和离屏缓冲区交换，实现图像在屏幕上的显示。
由于显示器的刷新⼀般是逐⾏进⾏的，因此为了防⽌交换缓冲区的时候屏幕上下区域的图像分属于两个 不同的帧，因此交换⼀般会等待显示器刷新完成的信号，在显示器两次刷新的间隔中进⾏交换，这个信号就被称为垂直同步信号，这个技术被称为垂直同步。
使⽤了双缓冲区和垂直同步技术之后，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，在等待垂直同步时，来 回交替渲染两个离屏的缓冲区，⽽垂直同步发生时，屏幕缓冲区和最近渲染完成的离屏缓冲区交换，实现充分利用硬件性能的⽬的
