OpenGL
opengl使用手册 简书
OpenGL（Open Graphics Library）是一种用于渲染2D和3D图形的跨平台图形API。
OpenGL提供了一系列的函数，可以用来配置图形环境、绘制几何图形、处理纹理、执行变换等。
以下是一个简要的OpenGL使用手册的概述：1. 初始化OpenGL环境：-创建OpenGL上下文，配置窗口和视口，初始化OpenGL的各种参数。
2. 设置投影和视图矩阵：-使用OpenGL的矩阵操作函数，设置投影矩阵和视图矩阵，定义场景中物体的可见范围和视图。
3. 创建和加载着色器：-编写顶点着色器和片元着色器，将它们编译成着色器程序，并链接到OpenGL上下文。
4. 创建和绑定缓冲区对象：-创建顶点缓冲对象（VBO）和索引缓冲对象（IBO）来存储顶点数据和索引数据。
5. 定义顶点数据和绘制图形：-定义顶点数据，将数据传递到缓冲区对象中，使用OpenGL函数绘制图形。
6. 处理纹理：-加载纹理图像，创建纹理对象，将纹理数据传递到GPU，使用纹理进行图形渲染。
7. 执行变换：-使用OpenGL的矩阵操作函数，对物体进行平移、旋转、缩放等变换。
8. 设置光照和材质：-配置光源和材质属性，实现光照效果。
9. 深度测试和遮挡剔除：-启用深度测试和遮挡剔除，以处理物体的深度关系和遮挡关系。
10. 处理用户输入：-处理用户输入，例如键盘和鼠标事件，以交互式地改变场景。
11. 错误处理：-添加错误检查，确保OpenGL函数的调用没有错误，方便调试。
12. 清理和释放资源：-在程序结束时清理和释放分配的OpenGL资源，防止内存泄漏。
13. OpenGL扩展：-了解和使用OpenGL的扩展，以获取更先进的图形特性。
14. 学习资源：-利用OpenGL的学习资源，包括在线教程、书籍和社区，以深入了解图形编程。
请注意，上述步骤是一个简要的概述。
OpenGL是一个庞大而灵活的库，涵盖了广泛的图形编程概念。
深入学习OpenGL需要时间和实践。
opengl光栅化原理
opengl光栅化原理OpenGL，这个被广泛使用的图形编程接口，以其强大的功能和灵活的编程方式，在计算机图形领域占据了重要的地位。
而在OpenGL 中，光栅化（Rasterization）是一个关键步骤，它把几何形状转换成像素网格。
这篇文章将带您深入了解OpenGL中的光栅化原理。
一、引言想象一下，你正在一个巨大的画布前，手中握着一把画笔，你的任务是将那些复杂的几何形状转换成实际的像素。
这就是光栅化的过程，也是OpenGL中的核心步骤。
理解这个过程，对于我们更好地使用OpenGL，尤其是进行高效的渲染，是非常重要的。
二、基本原理1.坐标变换：首先，我们需要将几何形状的顶点从世界坐标系转换到屏幕坐标系。
这个过程通常涉及到矩阵变换，包括平移、旋转和缩放等。
2.边缘检测：在转换后的顶点上，我们需要找到相邻的像素，以确定哪些部分的形状应该被绘制出来。
这通常通过使用扫描线（scanline）方法来实现。
3.细化：通过将线段分割成更小的线段，我们可以减少绘制的复杂性。
这种方法通常涉及到使用一些算法，如Z-Buffering或扫描线算法。
4.像素填充：最后，我们将每个边缘的像素部分填充为颜色。
这通常涉及到采样颜色纹理或者使用一些插值方法来生成颜色。
三、更深入的理解1.光栅化效率和精度：在光栅化过程中，我们需要平衡效率和精度。
为了提高效率，我们可以使用一些简化的算法，如简单的扫描线算法或简单的Z-Buffering。
但是，这些算法可能会牺牲精度。
相反，更复杂的算法如PhongAntialiasing或Mipmapping可以提供更好的视觉效果，但可能会降低性能。
2.纹理映射：纹理映射是OpenGL中的一项重要功能，它允许我们在渲染时使用图像数据来替代像素的颜色。
在光栅化过程中，我们需要将纹理坐标应用到几何形状上，然后将纹理采样到对应的像素上。
这个过程涉及到很多计算和存储开销，因此我们需要使用合适的纹理过滤技术来减少这些开销。
OpenGL简介
OpenGL简介（），Open Graphics Library，开放图形库，是跨语⾔、跨平台的3D图形编程接⼝。
OpenGL使⽤客户端 - 服务器架构设计，应⽤程序为客户端，图形硬件设备为服务器。
客户端负责提交OpenGL命令，服务器执⾏这些命令并渲染出图像。
OpenGL是⼀个状态机，每个状态都有⼀个默认值。
开发者可以设置这些状态，然后让它们⼀直⽣效，直到再次修改它们。
例如：当前颜⾊就是⼀个状态变量，可以把其设置成红⾊，那么在此之后绘制的所有物体都会使⽤这种颜⾊，直到再次把当前颜⾊设置为其他颜⾊。
OpenGL的API可通过软件模拟实现，⾼效实现依赖于显⽰设备⼚商提供的硬件加速。
注：开源（）是⼀个纯软件模拟实现的图形API，其代码兼容于OpenGL。
OpenGL规范⽬前由⾮盈利组织（）的架构评审委员会（Architecture Review Board，ARB）维护。
ARB主要由操作系统⼚商（Apple Computer、Microsoft【2003.3已退出】等）、图形硬件⼚商（3Dlabs、SGI、NVIDIA、ATI Technologies、Intel等）、技术公司（Mozilla、Google等）和国际3D组织组成。
OpenGL是⼀个不断进化的API，在OpenGL1.2.1版本引⼊扩展（extension）的概念。
OpenGL新版本会定期由Khronos Group发布。
①增加新的扩展API（引⼊新函数和新常量）来增加新功能②放松或取消现有扩展API的限制来增强功能⼀个扩展由两部分组成：包含扩展函数原型的头⽂件和⼚商的设备驱动实现ARB扩展：标准扩展。
由架构评审委员ARB批准发布。
第⼀个ARB扩展是GL_ARB_multitexture（注：在OpenGL1.3中加⼊）。
所有ARB 扩展可从查询。
GL_ARB_multitexture扩展中新增了包含glActiveTextureARB、glClientActiveTextureARB、glMultiTexCoord*ARB函数，共34个。
opengl 原理
opengl 原理OpenGL是一种图形编程接口，使得开发者可以利用硬件加速来绘制2D和3D图形。
它提供了一系列函数和状态机，使用C语言进行编程。
OpenGL的工作原理如下：1. 初始化：在使用OpenGL之前，需要先初始化OpenGL环境。
这包括创建图形上下文、加载图形驱动程序、设置显示设备等操作。
2. 设置状态：OpenGL使用一系列状态来控制绘制过程。
这些状态可以包括清除颜色缓冲区的颜色、设置深度测试、开启光照等。
开发者可以利用OpenGL提供的函数来设置这些状态。
3. 创建对象：在OpenGL中，开发者需要创建对象来表示物体或场景。
常用的对象包括顶点数组对象（Vertex Array Object，VAO）和顶点缓冲对象（Vertex Buffer Object，VBO）。
这些对象用于存储顶点数据、纹理坐标等信息。
4. 编写着色器：OpenGL使用着色器来控制顶点和片段（像素）的处理过程。
开发者需要编写顶点着色器和片段着色器，并将它们编译为可执行的着色器程序。
顶点着色器用于处理顶点数据，而片段着色器用于处理像素数据。
5. 绘制物体：在绘制物体之前，需要将顶点数据、纹理坐标等信息传递给OpenGL。
开发者可以使用VAO和VBO来管理这些数据。
然后，利用着色器程序和绘制命令（如glDrawArrays 和glDrawElements）来执行绘制操作。
6. 渲染：在绘制完成后，OpenGL会对图形进行渲染。
这包括执行光栅化过程（将几何图形转换为像素）和颜色插值等操作。
最终，渲染结果将会显示在屏幕上。
7. 清理：在使用完OpenGL之后，需要进行清理操作，释放资源。
这包括删除VAO和VBO对象、卸载着色器程序、关闭OpenGL环境等。
总结起来，OpenGL的工作原理涵盖了环境初始化、状态设置、对象创建、着色器编写、物体绘制、渲染和清理等步骤。
通过合理地利用这些步骤，开发者可以实现高效的图形编程。
opengl面试题
opengl面试题OpenGL（Open Graphics Library）是一种跨平台的图形程序接口，被广泛应用于计算机图形学、游戏开发和虚拟现实等领域。
在面试中，对于应聘者来说，熟悉和掌握OpenGL相关知识是非常重要的。
本文将针对OpenGL面试题，从基础知识到高级概念进行详细讲解。
一、OpenGL基础知识1. 什么是OpenGL？OpenGL是一种开放的、跨平台的图形程序接口，由一系列函数库组成，用于渲染2D和3D图形。
它提供了丰富的绘图函数和状态管理函数，可以用于创建和操控渲染管线，实现图形的绘制、变换、光照等操作。
2. OpenGL的版本有哪些？它们之间有何区别？OpenGL的版本包括OpenGL 1.0、OpenGL 2.0、OpenGL 3.0、OpenGL 4.0等。
每个版本都有自己特定的功能和特性，新版本通常会引入更强大的功能和更高效的实现方式。
主要的区别在于对硬件和图形特性的支持程度上有所不同。
3. 什么是渲染管线？渲染管线是OpenGL中的一个重要概念，它描述了图形的处理过程。
渲染管线包括几个阶段，如顶点处理、光栅化、片段处理等。
每个阶段都有特定的功能和输入输出。
熟悉渲染管线的工作原理是理解OpenGL的关键。
4. 什么是顶点缓冲对象（VBO）？顶点缓冲对象是OpenGL中用于存储顶点数据的缓冲区。
通过创建和绑定VBO，可以将顶点数据传输到显存中，从而提高渲染效率。
VBO可以存储顶点的位置、颜色、纹理坐标等信息。
二、OpenGL高级概念1. 什么是着色器（Shader）？着色器是OpenGL中用于控制图形渲染过程的程序。
着色器分为顶点着色器（Vertex Shader）和片段着色器（Fragment Shader）。
顶点着色器用于处理顶点相关计算，如位置变换、法线变换等；片段着色器用于处理每个像素的光照、纹理采样等操作。
2. 什么是纹理（Texture）？纹理是二维图像的映射，可以应用到模型的表面上。
OpenGL 简介
OpenGL使用
GLUT ( OpenGL Utility Toolkit ) 安装：在windows下通过 C/C++语言编写 GLUT 程序, 需要以下三个文件:
举例：在window XP下使用VC6安装GLUT
– – – –
– GLUT.H - 需要源代码中包含这个文件。通常情况下，这个文件 应该放在系统的包含目录下的 GL 文件夹中。 – GLUT.LIB (SGI windows版本) 以及 glut32.lib (微软版本) - 这 个文件必须被连接到程序中, 确保它放在 LIB 目录中。 – glut32.dll (Windows) 和 glut.dll (SGI Windows版本) - 根据所 使用的OpenGL选择一个，如果正在使用微软公司的版本，那么 必须选择 glut32.dll。应该把DLL放置在系统文件夹中。
OpenGL使用
void main(int argc,char** argv) { glutInit(&argc,argv); glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE|GLUT_RGB); glutInitWindowPosition(50,100); glutInitWindowSize(400,300); glutCreateWindow(“An Example OpenGL Program.”); init(); glutDisplayFunc(lineSegment); glutMainLoop(); }
OpenGL使用
OpenGL使用
OpenGL使用
#include <GL/glut.h> void renderScene(void) { //绘制一个简单的二维的三角形 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBegin(GL_TRIANGLES); glVertex3f(-0.5,-0.5,0.0); glVertex3f(0.5,0.0,0.0); glVertex3f(0.0,0.5,0.0); glEnd(); glFlush(); } void main(int argc, char **argv) { glutInit(&argc, argv); //初始化glut glutInitDisplayMode(GLUT_DEPTH | GLUT_SINGLE | GLUT_RGBA); //设置窗口的模式－深度缓存，单缓存，颜色模型 glutInitWindowPosition(100,100); //设置窗口的位置 glutInitWindowSize(320,320); //设置窗口的大小 glutCreateWindow(“3D Tech- GLUT Tutorial”); //创建窗口并赋予title glutDisplayFunc(renderScene);//调用renderScene把绘制传送到窗口 glutMainLoop(); //进入循环等待
OpenGL介绍
glaux.h: OpenGL扩展库 glut.h: OpenGL实用工具包 #include <GL/gl.h>
#include <GL/glu.h>
#include <GL/glaux.h> #include <GL/glut.h>
此外，OpenGL还提供了反走样技术，能够实现深度暗示(Depth Cue)、运动模糊(Motion Blur)、雾化(Fog)等特殊效果。
6.1.3 OpenGL的绘制流程和原理
点数据 评价器 逐点操作 基元匹配 基片 操作
显示 列表
像素 数据 像素操作
光栅化
帧缓冲区
纹理存储器
OpenGL指令从左侧进入OpenGL，有两类数据，分别是由顶点描述的几何模 型和由像素描述的位图、影像等模型，其中后者经过像素操作后直接进入光栅 化。评价器(Evaluator)用于处理输入的模型数据，例如对顶点进行转换、光照， 并把图元剪切到视景体中，为下一步光栅化做好准备。显示列表(Display List) 用于存储一部分指令，留待合适时间以便于快速处理。光栅化将图元转化成二 维操作，并计算结果图像中每个点的颜色和深度等信息，产生一系列图像的帧 缓存描述值，其生成结果称为基片(Fragment)。基片操作主要的有帧缓存的更 新、测试、融合和屏蔽操作，以及基片之间的逻辑操作和抖动(Dithering)。
第6章 OpenGL
6.1 基本介绍
6.1.1 背景情况
OpenGL(Open Graphics Library，即开放性图形库)是以SGI的 GL三维图形库为基础制定的一个开放式三维图形标准。SGI在 1992年7月发布了1.0版。 OpenGL 规 范 由 ARB(OpenGL Architecture Review Board， OpenGL结构评审委员会)负责管理，目前加入OpenGL ARB的 成员有SGI、Microsoft、Intel、IBM、SUN、Compaq、HP等公 司，它们均采用了OpenGL图形标准，许多软件厂商以OpenGL 为基础开发自己的产品，硬件厂商提供对OpenGL的支持。由 于OpenGL的广泛应用，它已经成为一个工业标准。
opengl底层原理
opengl底层原理OpenGL底层原理什么是OpenGL？•OpenGL是一种跨平台的图形编程接口，用于渲染2D和3D图形。
•它提供了一组用于操作图形硬件的函数，使开发人员可以利用计算机的图形处理单元（GPU）来实现高效的图形渲染。
OpenGL的工作原理•图形管线：OpenGL使用图形管线来处理图形数据并将其渲染到屏幕上。
•顶点着色器：顶点着色器是图形管线的第一个阶段，它负责对输入的几何图元进行处理并转换为屏幕上的像素。
•图元装配器：图元装配器负责将顶点组装成几何图元，如点、线、三角形等。
•几何着色器：几何着色器可以对输入的几何图元进行处理，并生成新的几何图元。
•光栅化器：光栅化器将几何图元转换为像素，并确定像素的片段属性，如颜色和深度值。
•片段着色器：片段着色器对光栅化产生的每个片段进行处理，并为其分配最终的颜色值。
•帧缓冲：帧缓冲是保存图像数据的内存区域，OpenGL将渲染的结果存储在帧缓冲中，并最终显示在屏幕上。
OpenGL的渲染过程1.准备图形数据–创建顶点数组对象（VAO）和顶点缓冲对象（VBO），并将顶点数据存储在VBO中。
–设置顶点着色器和片段着色器，将其编译为可执行的着色器程序。
2.进行渲染–绑定VAO和VBO，将顶点数据发送到顶点着色器。
–在顶点着色器中对顶点进行变换和处理，并将输出传递给几何着色器。
–在几何着色器中对几何图元进行处理，并将输出传递给光栅化器。
–光栅化器将几何图元转换为像素，并传递给片段着色器。
–片段着色器对每个片段进行处理，并为其分配最终的颜色。
–渲染结果存储在帧缓冲中。
3.显示结果–将帧缓冲中的渲染结果显示在屏幕上。
优化OpenGL性能的方法•使用顶点缓冲对象（VBO）来存储和传递顶点数据，减少与CPU 之间的数据传输。
•使用顶点数组对象（VAO）来管理顶点属性的状态，提高渲染的效率。
•使用着色器程序进行顶点和片段的并行处理，利用GPU的并行计算能力。
•对绘制的对象进行批处理，减少状态切换和API调用，提高渲染效率。
“计算机图形学课件-OpenGL基础”
OpenGL的帧缓存：双缓存和 多重采样缓存
双缓存
为避免屏幕出现闪烁和拉伸等现象，通常使用双缓存技术。
多重采样缓存
用于提高渲染质量，避免出现棱边、走样等问题。
模型矩阵
用于设置物体的位置、大小、 旋转等属性。
视图矩阵
定义了摄像机的位置和方向， 使得透视校正可以应用到场 景中的物体。
投影矩阵
用于将三维场景投影到二维 视口上，包括透视投影和正 交投影。
OpenGL的剪切与裁剪
剪切测试
用于决定是否绘制部分可见的 图形，提高渲染效率。
裁剪平面
使用裁剪平面来剔除不在视锥 体内的图形，避免不必要的渲 染操作。
计算机图形学课件—— OpenGL基础
计算机图形学是探索计算机如何生成、处理和显示图形的学科。本课件将介 绍OpenGL基础，包括历史、基本概念和常用功能。
OpenGL是什么？
OpenGL是跨平台的、开放源代码的图形库，用于开 发各种图形应用程序。
OpenGL支持2D和3D图形，能够创建高性能的交互 式应用程序。
2000年至今
OpenGL被广泛应用于游戏、虚拟现实、工业和科学领域等，迎来了历史性的变革。
OpenGL的版本和兼容性
OpenGL版本
当前最新版本是4.6版，最早 的版本是1.0版。
OpenGL兼容性
OpenGL的兼容性很广，支 持多种操作系统、程序语言 和硬件平台。
OpenGL ES
OpenGL ES是OpenGL的移 动版，支持嵌入式平台和移 动设备，提供比较小的API和 功能。
顶点着色器
处理顶点的位置和颜色等信息。
几何着色器
处理三角形内外和相邻三角形之间的关 系。
深入分析OpenGL实现原理与优化方法
深入分析OpenGL实现原理与优化方法OpenGL是一种广泛应用于计算机图形学领域的开源API。
它提供了一套用于绘制三维图像的工具包，既可以在桌面应用中使用，也可以在移动应用和Web应用中使用。
OpenGL使用C语言编写，并允许程序员自定义实现方法，以满足不同需求。
OpenGL的工作原理OpenGL的工作基于两个基本概念：渲染管道和状态机。
渲染管道指的是将输入的图形数据转换成最终显示在屏幕上的像素的处理过程。
渲染管道包括：顶点处理、几何处理、光栅化和片元处理。
状态机将OpenGL的状态分为多个状态，能够按照需要切换不同的状态，从而控制OpenGL的一些行为，如深度测试、剔除等。
OpenGL的工作流程为：先将图形数据通过顶点处理器进行处理，再经过几何处理器处理为顶点可能需要的形式，并进行坐标映射和变换处理等。
接下来，OpenGL对形状进行光栅化，将每个点转换为一个像素点，并对特定区域进行操作。
最后，将特定的像素点按照一定的顺序绘制出来，形成最终的图像。
OpenGL的性能优化方法OpenGL的性能直接影响着三维场景的流畅体验。
在实际应用中，处理逻辑复杂的三维场景时，需要使用一些优化方法来提高OpenGL的性能。
1. 缩小绘制范围绘制的范围越小，执行的次数就越少，能够显著提高OpenGL 的性能。
因此，需要保证只绘制可见的图像区域，同时尽可能少绘制不可见区域。
2. 减少光照计算光照处理需要很大的计算量，影响OpenGL性能。
可以通过一些技巧，如减少光源的数量，简化物体材质等方式减少光照计算量。
3. 减少纹理数量和大小OpenGL需要消耗大量的内存来维护纹理，特别是在绘制大型场景时，如果每个物体都使用高质量的纹理，会占用大量内存和处理时间。
因此，可以通过降低纹理质量或减少纹理数量来优化OpenGL的性能。
4. 合并绘制在绘制物体时，可以合并相邻的物体，以减少绘制次数，提高OpenGL的性能。
5. 使用缓存在OpenGL中，使用缓存可以减少CPU与GPU之间的数据传输时间，提高性能。
十三讲OpenGL技术简介ppt课件
首先，用时需要在project-settings-linkobject/library中加入 opengl32.lib glu32.lib glaux.lib 三个库。
• 如果是MFC程序
在视图类或OpenGL显示类中加入头文件 gl/glaux.h， gl/gl.h 及gl/glu.h三个头文件。
• 库类型
gl代表基本库，glu代表实用库，aux代表辅助库， wgl代表Windows专用库 。
• 函数参数信息
指明该函数有多少个参数，参数都是什么类型，如i 表示int，s表示short，f表示float，d表示double，v 表示参数为向量（即数组）。
OpenGL的工作流程
• 作为一个图形应用程序开发标准，OpenGL 具有软硬件平台无关性，它采用了 Client/Server的工作方式，其工作流程如下：
说明：将一个旋转矩阵与当前矩阵相乘，该矩阵将 物体绕原点到点（x，y，z）直线逆时针旋转angle 度
• glScale*(TYPE x, TYPE y, TYPE z)
说明：将物体缩放或沿坐标轴反射物体，物体上的 每个点坐标都分别乘以参数x、y、z。
• glMultMatrix*(const TYPE *m)
• OpenGL是什么？
Open Graphics Library，SGI公司推出的开放式图形 程序库（API），现已成为广泛接受的图形应用程序 开发标准。
• OpenGL跟其他图形库相同吗？
具有其他流行图形系统的大部分特点。
• 通过OpenGL编程能获得什么？
能更深入地理解图形学中所学的知识，若要掌握
• 2.剪裁
场景被渲染到矩形窗口中，所以要剪掉位于窗口之 外的物体。பைடு நூலகம்
LearnOpenGL概念（一）
LearnOpenGL概念（⼀）OpenGL（英语：Open Graphics Library，译名：开放图形库或者“开放式图形库”）是⽤于渲染2D、3D⽮量图形的跨语⾔、跨平台的应⽤程序编程接⼝（API）。
这个接⼝由近350个不同的函数调⽤组成，⽤来绘制从简单的图形⽐特到复杂的三维景象。
⽽另⼀种程序接⼝系统是仅⽤于Microsoft Windows上的Direct3D。
OpenGL常⽤于CAD、虚拟现实、科学可视化程序和电⼦游戏开发。
OpenGL被设计为只有输出的，所以它只提供渲染功能。
核⼼API没有窗⼝系统、⾳频、打印、键盘/⿏标或其他输⼊设备的概念。
虽然这⼀开始看起来像是⼀种限制，但它允许进⾏渲染的代码完全独⽴于他运⾏的操作系统，允许跨平台开发。
OpenGL没有提供着⾊器编译器，⽽是由显卡驱动来完成着⾊器的编译⼯作，也就是说，只要显卡驱动⽀持对GLSL的编译它就能运⾏，所以能够跨平台。
⽽DirectX是由微软控制着⾊器的编译，就算⽤了不同的硬件，同⼀个着⾊器的编译也是⼀样，所以⽀持的平台只有微软⾃⼰的产品。
OpenGL:⼀般它被认为是⼀个API(Application Programming Interface, 应⽤程序编程接⼝)，包含了⼀系列可以操作图形、图像的函数。
实际仅仅是由Khronos组织制定并维护的规范(Specification)。
OpenGL规范严格规定了每个函数该如何执⾏，以及它们的输出值。
⾄于内部具体每个函数是如何实现(Implement)的，将由OpenGL库的开发者⾃⾏决定。
实际的OpenGL库的开发者通常是显卡的⽣产商。
核⼼模式与⽴即渲染模式：早期OpenGL使⽤⽴即渲染（Immediate mode,也就是固定渲染管线）容易使⽤和理解，但是效率太低。
从OpenGL3.2开始废弃⽴即渲染模式，⿎励使⽤核⼼模式（Core-profile)。
核⼼模式：要求使⽤者真正理解OpenGL和图形编程，有⼀些难度，然⽽提供了更多的灵活性，更⾼的效率，可以更深⼊理解图形编程。
opengl工作流程
OPENGL工作流程
OpenGL的工作流程大致如下：
1.根据基本图形单元建立景物模型，并且对所建立的模型进行数
学描述。
在OpenGL中，点、线、多边形、图像和位图都被视为基本图
形单元。
2.把景物模型放在三维空间中的合适的位置，并设置视点以观察
所感兴趣的景观。
3.计算模型中所有物体的色彩，其中的色彩根据应用要求来确
定，同时确定光照条件、纹理粘贴方式等。
4.把景物模型的数学描述及其色彩信息转换至计算机屏幕上的象
素，这个过程也就是光栅化。
5.在这些步骤的执行过程中，OpenGL可能执行其他的一些操作，
例如自动消隐处理等。
另外，景物光栅化之后被送入帧缓冲器之前还可
以根据需要对象素数据进行操作。
以上信息仅供参考，具体流程可能因实际需求和应用场景而有所不同，建议咨询专业人士获取准确信息。
使用OpenGL实现的图形渲染与游戏引擎开发
使用OpenGL实现的图形渲染与游戏引擎开发OpenGL（Open Graphics Library）是一种跨平台的图形库，广泛应用于计算机图形学、游戏开发、虚拟现实等领域。
通过使用OpenGL，开发者可以实现高性能的图形渲染，创建逼真的视觉效果，并构建强大的游戏引擎。
本文将介绍如何利用OpenGL实现图形渲染以及游戏引擎开发的基本原理和技术。
1. OpenGL简介OpenGL是一种API（Application Programming Interface），提供了一系列函数接口，用于处理2D和3D图形的渲染。
它支持各种平台，包括Windows、Linux、macOS等，使得开发者能够跨平台开发图形应用程序。
OpenGL使用基于状态机的方式管理图形状态，通过调用不同的函数来设置状态并绘制图形。
2. 图形渲染基础在使用OpenGL进行图形渲染时，需要了解一些基本概念和技术：顶点数据：顶点是构成图形的基本单位，包括位置、颜色、法向量等信息。
开发者需要将顶点数据传递给OpenGL，以便绘制出所需的图形。
着色器：着色器是运行在GPU上的小型程序，用于控制顶点和像素的处理过程。
通常包括顶点着色器和片元着色器，开发者可以编写自定义的着色器程序来实现特定的效果。
纹理映射：纹理映射是将2D或3D纹理贴图应用到物体表面上的过程。
通过纹理映射，可以实现更加逼真的视觉效果。
深度测试：深度测试用于确定哪些像素应该被绘制在屏幕上。
通过深度测试，可以解决遮挡关系，确保物体之间的正确渲染顺序。
3. 游戏引擎开发游戏引擎是一种软件框架，提供了各种功能和工具，用于简化游戏开发过程。
使用OpenGL作为图形渲染引擎可以构建高性能的游戏引擎，实现复杂的游戏逻辑和交互效果。
3.1 游戏引擎架构典型的游戏引擎通常包括以下几个核心模块：渲染引擎：负责处理图形渲染相关任务，包括场景管理、光照效果、特效等。
物理引擎：用于模拟游戏中物体之间的物理交互，如碰撞检测、重力模拟等。
显卡：什么是OpenGL
在OpenGL的基础上还有Open Inventor、Cosmo3D、Optimizer等多种高级图形库，适应不同应用。其中，Open Inventor应用最为广泛。该软件是基于OpenGL面向Байду номын сангаас象的工具包，提供创建交互式3D图形应用程序的对象和方法，提供了预定义的对象和用于交互的事件处理模块，创建和编辑3D场景的高级应用程序单元，有打印对象和用其它图形格式交换数据的能力。
目前，随着DirectX的不断发展和完善，OpenGL的优势逐渐丧失，至今虽然已有3Dlabs提倡开发的2.0版本面世，在其中加入了很多类似于DirectX中可编程单元的设计，但厂商的用户的认知程度并不高，未来的OpenGL发展前景迷茫。
OpenGL的发展一直处于一种较为迟缓的态势，每次版本的提高新增的技术很少，大多只是对其中部分做出修改和完善。1992年7月，SGI公司发布了OpenGL的1.0版本，随后又与微软公司共同开发了Windows NT版本的OpenGL，从而使一些原来必须在高档图形工作站上运行的大型3D图形处理软件也可以在微机上运用。1995年OpenGL的1.1版本面市，该版本比1.0的性能有许多提高，并加入了一些新的功能。其中包括改进打印机支持，在增强元文件中包含OpenGL的调用，顶点数组的新特性，提高顶点位置、法线、颜色、色彩指数、纹理坐标、多边形边缘标识的传输速度，引入了新的纹理特性等等。OpenGL 1.5又新增了“OpenGL Shading Language”，该语言是“OpenGL 2.0”的底核，用于着色对象、顶点着色以及片断着色技术的扩展功能。
OpenGL是个与.硬件无关的软件接口，可以在不同的平台如Windows 95、Windows NT、Unix、Linux、MacOS、OS／2之间进行移植。因此，支持OpenGL的软件具有很好的移植性，可以获得非常广泛的应用。由于OpenGL是3D图形的底层图形库，没有提供几何实体图元，不能直接用以描述场景。但是，通过一些转换程序，可以很方便地将AutoCAD、3DS等3D图形设计软件制作的DFX和3DS模型文件转换成OpenGL的顶点数组。
opengl教程
opengl教程OpenGL是一种图形编程接口，常用于计算机图形学和游戏开发。
本文将介绍OpenGL的基本概念、功能和使用方法。
首先，OpenGL是一种跨平台的图形编程接口，可以在不同操作系统和硬件上运行。
它是一个开放标准，由Khronos Group维护和发展，因此可以在各种平台上使用，如Windows、MacOS、Linux等。
OpenGL的核心是图形渲染管线。
图形渲染管线是指一系列的图形处理阶段，用于将3D图形数据转化为2D图像。
这些阶段包括几何处理、光栅化、片元处理等。
每个阶段都包含了一些特定的操作和功能，通过这些操作和功能，我们可以实现各种不同的图形效果和渲染技术。
在使用OpenGL之前，需要初始化OpenGL的上下文，并创建一个OpenGL窗口。
通过OpenGL的API（Application Programming Interface），我们可以控制各个渲染阶段的操作和参数。
例如，我们可以设置物体的位置、颜色、纹理等属性，还可以控制光照、深度测试等渲染参数。
OpenGL还提供了一些基本的几何图形绘制函数，如绘制点、线段、三角形等。
通过这些函数，我们可以绘制各种基本的几何图形。
此外，OpenGL还支持纹理映射、着色器编程等高级渲染技术，可以实现更加复杂的视觉效果。
在OpenGL中，最常用的是顶点数组和顶点缓冲对象。
顶点数组用于存储顶点的位置、颜色、纹理坐标等属性，而顶点缓冲对象用于管理顶点数组的内存。
通过顶点数组和顶点缓冲对象，我们可以高效地传输大量的顶点数据到显存，并在图形渲染管线中使用。
除了基本的图形绘制，OpenGL还支持一些高级的渲染技术，如光照、阴影、深度测试等。
这些技术可以让我们实现更加逼真和真实感的图形效果。
例如，通过光照技术，我们可以模拟不同光源的光照效果，使物体看起来更加立体和有质感。
而深度测试可以确保正确的渲染顺序，使得物体之间的遮挡关系得到正确的呈现。
总结一下，OpenGL是一种功能丰富且强大的图形编程接口。
第五章 OpenGL
VC++游戏编程——OpenGL
如果不使用OpenGL，在Windows中绘图一般要借 助GDI（图形设备接口）来完成。每个窗口都有一个设备 环境，勇于接收实际图形输出，每个GDI函数都接受一个 设备环境作为参数，它决定这个函数的操作将影响那个窗 口，可以使用多个设备环境，但一个窗口只能用一个。 OpenGL也有一种设备环境标示符，叫渲染环境 （rendering context）。 OpenGL渲染环境是OpenGL 在其中存储状态信息的数据结构，渲染图像的时候要用到 这些信息。它们包括纹理、服务器端的缓存对象、函数入 口点、混合状态以及编译过的渲染器对象。 调用wglCreateContext函数创建一个OpenGL渲染环境
显示设置： 显示设置： ChangeDisplaySettings 创建窗口 CreateGLWindow 调整窗口大小： 调整窗口大小： AdjustWindowRectEx 创建： 创建：CreateWindowEx 进入主窗口消息循环 选择像素格式： 选择像素格式： 像素格式 ChoosePixelFormat 退出 设置像素格式： 设置像素格式： 像素格式 SetPixelFormat
创建OpenGL渲染上下 渲染上下 创建 文： wglCreateContext 激活OpenGL渲染上下 渲染上下 激活 文： wglMakeCurrent 显示窗口：ShowWindow 显示窗口： 调整OpenGL视口大小： 视口大小： 调整 视口大小 ReSizeGLScene OpenGL绘制选项初始化： 绘制选项初始化： 绘制选项初始化 InitGL
vc环境下OpenGL编程：Win32应用编程
VC++游戏编程——OpenGL
VC环境下OpenGL编程：Win32应用编程 一、程序主流程
opengl用法
opengl用法OpenGL（Open Graphics Library）是一种用于图形渲染的跨平台编程接口，它提供了一组函数和命令，用于创建和操作2D、3D图形。
OpenGL被广泛应用于计算机图形学、游戏开发、虚拟现实和科学可视化等领域，具有强大的图形处理能力和灵活性。
一、OpenGL的基本概念OpenGL使用一种状态机的方式来管理和调用图形渲染的函数。
在开始使用OpenGL之前，我们需要了解一些基本概念和术语。
1. 坐标系：OpenGL使用右手坐标系，其中x轴向右延伸，y轴向上延伸，z轴指向观察者。
2. 顶点：顶点是构成图形的基本元素，它们包含位置、颜色和纹理坐标等信息。
3. 三角形：OpenGL最基本的图形是三角形。
通过连接三个顶点，可以构成一个平面上的三角形。
4. 缓冲区对象：OpenGL使用缓冲区来存储顶点数据、纹理数据等。
通过绑定缓冲区对象，我们可以将数据发送到显卡中进行处理。
5. 着色器（Shader）：着色器是OpenGL中用于将顶点数据转换为屏幕上可见像素的程序。
二、OpenGL的基本用法下面我们将介绍一些常用的OpenGL函数，以帮助你了解如何使用OpenGL进行图形渲染。
1. 初始化OpenGL环境在开始渲染之前，我们首先需要初始化OpenGL环境。
通过调用glutInit函数和glutCreateWindow函数，可以创建一个OpenGL窗口。
2. 设置视口设置视口是指确定OpenGL窗口中要渲染的区域。
通过调用glViewport函数，我们可以指定视口的位置、宽度和高度。
3. 设置投影矩阵投影矩阵用于将三维坐标转换为二维坐标。
通过调用glMatrixMode和glOrtho函数，我们可以设置投影矩阵的类型和具体数值。
4. 绘制图形在设置好渲染环境后，我们可以开始绘制图形。
通过调用glBegin和glEnd函数，我们可以定义一个形状（如三角形或四边形）并填充颜色、添加纹理等。
opengl面试基础知识
OpenGL面试基础知识导语本文将介绍OpenGL面试中的基础知识，帮助读者了解OpenGL的基本概念和常见问题。
通过学习本文，读者将能够更好地准备OpenGL相关的面试，并提高成功的机会。
什么是OpenGL？OpenGL（Open Graphics Library）是一种跨平台的图形编程接口，用于渲染2D和3D图形。
它提供了一系列的函数，允许开发人员通过编写代码来控制计算机的图形硬件，实现各种图形效果。
OpenGL的主要特点•跨平台：OpenGL可以在不同的操作系统（如Windows、Linux、MacOS等）上运行，使得开发人员可以轻松地编写可移植的图形应用程序。
•高性能：OpenGL通过直接与硬件交互，充分利用计算机的图形加速器，实现高效的图形渲染。
•灵活性：OpenGL提供了丰富的函数库和可配置选项，使得开发人员可以根据自己的需求定制和优化图形渲染过程。
•开放性：OpenGL是一个开放标准，由Khronos Group维护和推进，任何人都可以参与其开发和改进。
OpenGL的基本概念以下是一些OpenGL中的基本概念，了解这些概念对于理解OpenGL的工作原理和使用方法非常重要。
顶点（Vertex）顶点是OpenGL中最基本的图形元素，它定义了图形中的一个点的位置和属性。
在OpenGL中，我们可以通过定义一系列顶点的坐标和属性，来描述一个图形的形状、颜色等特征。
顶点缓冲对象（Vertex Buffer Object）顶点缓冲对象是OpenGL中用于存储顶点数据的对象。
通过将顶点数据存储在顶点缓冲对象中，我们可以在渲染过程中高效地传输和使用这些数据，提高渲染性能。
着色器（Shader）着色器是一种在GPU上执行的程序，用于控制顶点和片段（像素）的绘制过程。
在OpenGL中，我们可以编写顶点着色器和片段着色器来定义顶点和片段的处理逻辑，实现各种图形效果。
纹理（Texture）纹理是一种图像数据，用于给图形表面添加细节和颜色。
opengl 和gpu原理
opengl 和gpu原理OpenGL和GPU是计算机图形学中非常重要的两个概念，它们相互关联且相辅相成。
OpenGL是一个定义了很多接口的中间件，它提供了一系列的函数来操作图形和图片。
这些函数由硬件开发商实现，通常称为驱动。
当调用者调用OpenGL的接口时，OpenGL会找到相应的实现，即GPU的指令，GPU 再根据这些指令对图形进行显示。
简单来说，OpenGL充当了GPU功能的调用规范。
GPU是处理图像运算的单元，主要用于处理图像数据矩阵。
为了大幅度提高计算速度，OpenGL利用了GPU。
GPU的基本调度单位叫做wavefront （或warp、wavefront等），它是一组线程的组合。
这些线程使用相同的shader代码，但处理的数据不同。
GPU会同时处理属于同一个wavefront 的所有线程，因为他们的计算指令从第一行到最后一行是完全相同的，只是数据不同而已。
这种并行度极高的计算方式被称为single instruction multiple thread（SIMT），它大幅提升了性能。
然而，如果wavefront中引入if/for产生分支，其结构会被完全破坏掉，产生diverged wavefront。
例如，原本4个线程组成一个wavefront一直同步计算，突然遇到if语句，3个线程if判断为true，进入A分支；另一个线程if判断为false，进入B分支，此时这4个线程接下来的指令不再相同，原来的这个线程组wavefront就无法同步计算、被迫分开。
这时候，GPU只能分开执行这两个新产生的wavefront。
由于GPU计算资源也是一定的，新产生的两个wavefront可能需要排队等待来顺序执行（原来是并行执行），尤其是wavefront大批量diverged的时候；然后新分割出来的wavefront如果要移动到其他GPU计算单元上还需要进行数据复制转移，也是很耗时的行为。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅计算机图形学相关书籍或咨询专业人士。
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转：OpenGL基本概念入门1——OpenGL 工作机制2009-05-02 22:401 OpenGL中3D物体的表示在3D空间中，场景是物体或模型的集合。
在3D图形渲染中，所有的物体都是由三角形构成的。
这是因为一个三角形可以表示一个平面，而3D物体就是由一个或多个平面构成的。
比如下图表示了一个非常复杂的3D地形，它门也不过是由许许多多三角形表示的。
渲染后的地形面貌复杂的地形也是由三角形构成的(图片来自本站Terrian Editor)因此,在OpenGL中，我们只要指定一个或多个三角形，就可以表示任意3D物体。
那么如何指定三角形呢？OpenGL提供三种指定三角形的方法：即单个三角形、三角条形和三角扇形。
指定单个三角形。
这是最简单，最直接的方法。
即调用特定的OpenGL函数，传入三个顶点坐标，三角条形是在单个三角形的基础上，再指定一个或多个顶点。
这些顶点按照次序同上一顶点一起构成一个新的三角形。
下图演示了这种推进过程。
三角扇形。
既然使用三角形就可以表示任何图形，为什么还要使用三角条形和三角扇形呢？这是因为在OpenGL渲染流水线中，对于每个顶点都要进行变换运算。
而对于一些连接在一起的三角形组来说，使用三角条形或三角扇形就减少了顶点的数目，这意味着减少了对顶点的运算，因此提高了渲染速度。
例如，上图中第三个三角扇形，该扇形描述了4个三角形。
如果把这四个三角形都一一作为单个三角形传给OpenGL的话，我们需要3*4=12个顶点，而使用了三角扇形之后，我们只使用了6个顶点。
这节约了一半的运算量！2 OpenGL 的渲染流水线当我们把要绘制的三角形传给OpenGL之后，OpenGL还要做许多工作以完成3D空间到屏幕的投影。
这一系列的过程被称为OpenGL的渲染流水线。
一般地，OpenGL的渲染流程如下：2.1 视图变换当一个场景确定之后,如果我们想移动某个物体,或者要实现场景内的漫游,就必须进行模型视图的变换。
模型视图变换可以根据需要，移动或旋转一个或多个物体。
例如，如果我们想在3D空间中沿着Z轴向前走的话，只需要把所有物体向-Z方向移动n个单位即可。
如果我们要向左看，就应该把所有物体沿着Y轴渲染向右旋转N个角度。
下图演示了这个过程。
2.2 背面隐藏在一些封闭的3D物体中，朝着物体内部的面总是不可见的。
对于这些永远不可见的平面，我们可以使用背面隐藏忽略对它的绘制以提高渲染速度。
为了实现背面隐藏，我们在绘制三角形的时候必须注意三角形的绕法。
一般的，OpenGL默认为逆时针缠绕的面是正面。
如下图所示的三角形中，如果把顶点按照V1->V3->V2的顺序传给OpenGL，那么OpenGL就会认为这个三角形朝着屏幕的面是正面。
使用背面隐藏，就要求我们在把图形传给OpenGL的时候要始终遵守正面使用逆时针绕法的规定。
要开启背面隐藏的功能，只需调用函数：glEnable(GL_CULL_FACE);当然，我们也可以改变OpenGL的设置，决定是对物体的正面还是背面进行隐藏。
调用如下函数： glCullFace(GL_FRONT);来隐藏正面，也可调用glCullFace(GL_BACK);来隐藏背面。
2.3 光照渲染如果你开启了光照渲染，并且为每个顶点指定了它的法线，在此过程中，OpenGL将根据顶点的法线和光源的位置及性质重新计算顶点的颜色。
使用光照效果可以大大提高画面的真实性。
我们将在第六章中讲到光照。
2.4 剪裁剪裁就是把那些不在视见空间，或者一半在可视空间中的物体剔除或剪裁，以保证不该出现在屏幕上的图形就不出现。
2.5 投影要把一个3D空间中的物体显示在屏幕上，就要进行投影。
投影又有两种方式：平行投影和透视投影。
在平行投影中，远处的物体和近处的物体是一样大的，这种投影主要运用在计算机辅助设计（CAD）上，由于这种投影没有立体感，所以一般情况下使用透视投影。
在透视投影中，远处的物体会变得较小，因此在透视投影中，可视空间是一个平头截体（或台体）。
下图表明了投影变换的原理。
2.6 视见空间变换当3D空间中的图形经过投影成为2D图形之后，我们还要把图形缩放到窗口或屏幕上。
这个过程被称为视见空间变换。
对于一般的游戏来说，视见空间应该是整个屏幕或窗体。
但是视见空间也可以是它的子集。
2.7 光栅化当2D图形的所有变换都完成之后，就要把它们栅格化以显示在屏幕上，或保存为BMP图片。
栅格化其实是把变换得到的2D矢量图转化为位图的过程。
在opebgl流水线里头，有一个步骤是栅格化（Rasterization），它在顶点组合的几何信息处理后执行，目的是“插值”，vertex shader的varying变量就是在这里被栅格化（/插值），然后再传入fragment shader作象素级别的处理。
2.8 绘制在这一步中，将由Windows GDI把光栅化的图形显示在屏幕上。
转：OpenGL基本概念入门2——使用OpenGL绘图2009-05-02 22:551 绘制之前的必要工作1.1 设置窗体的视见区域 (View Port)glViewPort(x:GLInt;y:GLInt;Width:GLSizei;Height:GLSizei);其中，参数X，Y指定了视见区域的左下角在窗口中的位置，一般情况下为（0，0），Width 和Height指定了视见区域的宽度和高度。
注意OpenGL使用的窗口坐标和WindowsGDI使用的窗口坐标是不一样的。
WindowsGDI下的窗体坐标OpenGL所定义的窗体坐标1.2 创建投影变换接下来，我们要设置一种投影变换。
投影变换分为平行投影和透视投影。
平行投影中，物体无论远近，大小都是一样的，而透视投影则相反。
因此，透视投影更像是我们眼睛所看到的景物。
但在某些特殊的时候，平行投影还是有它的作用的，比如3D建模程序。
1.2.1 创建平行投影glOrtho(left, right, bottom, top, zNear, zFar: GLdouble);可以将当前的可视空间设置为正投影空间。
其中，left指定了该平行投影最左边的平面；right指定了该平行投影最右边的平面；bottom指定了该平行投影最下边的平面；top指定了该平行投影最上边的平面；zNear,zFar指定了近修剪平面和远修剪平面。
我们使用下面的代码创建一个平行投影：glMatrixMode(GL_PROJECTION );//将矩阵变换对象切换为模型视图变换。
glOrtho(-ClientWidth div 2,ClientWidth div 2,-ClientHeight div 2,ClientHeight div 2,1,100);glMatrixMode(GL_MODELVIEW); );//将矩阵变换对象切换为模型视图变换。
在上面的代码中，你看到了一个陌生的函数：glMatrixMode。
它的作用是告诉OpenGL接下来我们将要设置投影变换矩阵。
1.2.2 创建透视投影透视投影对远处的物体根据距离进行缩短或压缩变换。
这使得远处的物体看起来小些，从而更加真实。
因为远处的景物更小，所以随着距离的增加，观察者应该能看到更多的景物。
因此，透视投影的可视区域应是一个被称为平截头体的几何形状。
如图3.1-6所示。
图3.1-6 透视投影和平行投影相似，只要把函数glOrtho的调用改为glFustum或者gluPerspective。
gluPerspective(fovy, aspect, zNear, zFar: GLdouble);其中，fovy为垂直方向上可见区域的角度（即上修剪平面和下修剪平面的二面角）；aspect为高度与宽度的纵横比（即 Width/Height 的比值）；zNear和zFar为近、远修剪平面。
由gluPerspective定义的平截头体我们用下面的代码定义透视投影:glMatrixMode(GL_PROJECTION);gluPerspective(60,ClientWidth/ClientHeight,1,zFar);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);其中，zFar根据要绘制场景的大小设置不同的值。
1.3 设置背景颜色这一步是可选的。
我们可以调用glClearColor函数来设置用于清空屏幕和缓冲区的颜色。
glClearColor(R,G,B,A:GLFloat);其中,R,G,B,A分别表示颜色的R、G、B分值和透明度值。
取值范围均为0-1之间。
例如，下面的代码把背景色设置为黑色：glClearColor(0,0,0,1);1.4 绘制之前，清空屏幕和缓冲区一般地，我们把所有绘制函数的调用写在RenderScene过程中。
在每次绘制之前，我们都应该清空屏幕和缓冲区。
下面的代码用指定的清空颜色清空它们：void RenderScene{glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT or GL_DEPTH_BUFFER_BIT);...图形绘制...}2 使用OpenGL绘制基本图元一切复杂的东西都是由简单而基本的元素构成的。
在OpenGL中，组成复杂图形的基本元素被成为图元。
掌握了基本图元的绘制方法，就能绘制出任何复杂的物体。
GlBegin( GL 枚举模型)参数：GL_POINTS, GL_LINES, GL_LINE_STRIP, GL_LINE_LOOP, GL_TRIANGLES,GL_QUADS, GL_TRIANGLE_STRIP, GL_TRIANGLE_FAN, GL_QUAD_STRIP,GL_POLYGON在glBegin和glEnd之间可以使用的部分函数：glVertex, glColor, glIndex, glNormal, glTexCoord, glEvalCoord,glEvalPoint, glMaterial, and glEdgeFlagOpenGL为我们提供了以下几种图元：点线连续线封闭线三角形三角条形三角扇形四边形多边形2.1 绘制三角形在调用glVertex之前和之后，我们需要调用glBegin和glEnd这两个函数来标识图元的开始和结束。
在调用glBegin函数时，我们需要传入一个参数，以告诉OpenGL我们将绘制什么类型的图元。
传入GL_TRIANGLES表明我们将要绘制三角形。
例如：glBegin(GL_TRIANGLES);glVertex(1,0,1);glVertex(0,1,0);glVertex(1,1,0);glEnd;将绘制一个以点(1,0,1)、(0,1,0)、(1,1,0)为顶点的三角形。
2.2 绘制三角条形和绘制三角形相同，只要把glBegin的参数该为GL_TRIANGLE_STRIP即可。