LearnOpenGL #02 Hello Triangle

图形渲染管线
  • 顶点数组对象:Vertex Array Object,VAO
  • 顶点缓冲对象:Vertex Buffer Object,VBO
  • 索引缓冲对象:Element Buffer Object,EBO或Index Buffer Object,IBO

下图是图形渲染管线的每个阶段的抽象展示。要注意蓝色部分代表的是我们可以注入自定义的着色器的部分。
图形渲染管线的第一个部分是 顶点着色器(Vertex Shader) ,它把一个单独的顶点作为输入。顶点着色器主要的目的是把3D坐标转为另一种3D坐标,同时顶点着色器允许我们对顶点属性进行一些基本处理。 OpenGL着色器是用 OpenGL着色器语言 (OpenGL Shading Language,  GLSL ) 写成的。
图元装配(Primitive Assembly) 阶段将顶点着色器输出的所有顶点作为输入(如果是 GL_POINTS ,那么就是一个顶点),并所有的点装配成指定图元的形状;本节例子中是一个三角形。
图元装配阶段的输出会传递给 几何着色器(Geometry Shader) 。几何着色器把图元形式的一系列顶点的集合作为输入,它可以通过产生新顶点构造出新的(或是其它的)图元来生成其他形状。例子中,它生成了另一个三角形。
几何着色器的输出会被传入 光栅化阶段(Rasterization Stage) ,这里它会把图元映射为最终屏幕上相应的像素,生成供 片段着色器(Fragment Shader) 使用的片段(Fragment)。在片段着色器运行之前会执行裁切(Clipping)。裁切会丢弃超出你的视图以外的所有像素,用来提升执行效率。

标准化设备坐标(Normalized Device Coordinates, NDC)
一旦你的顶点坐标已经在顶点着色器中处理过,它们就应该是 标准化设备坐标 了,标准化设备坐标是一个x、y和z值在-1.0到1.0的一小段空间。任何落在范围外的坐标都会被丢弃/裁剪,不会显示在你的屏幕上。下面你会看到我们定义的在标准化设备坐标中的三角形(忽略z轴):
与通常的屏幕坐标不同,y轴正方向为向上,(0, 0)坐标是这个图像的中心,而不是左上角。最终你希望所有(变换过的)坐标都在这个坐标空间中,否则它们就不可见了。
你的标准化设备坐标接着会变换为 屏幕空间坐标(Screen-space Coordinates) ,这是使用你通过glViewport函数提供的数据,进行 视口变换(Viewport Transform) 完成的。所得的屏幕空间坐标又会被变换为片段输入到片段着色器中。 OpenGL是一个3D图形库,所以我们在OpenGL中指定的所有坐标都是3D坐标(x、y和z)。OpenGL不是简单地把 所有的 3D坐标变换为屏幕上的2D像素;OpenGL仅当3D坐标在3个轴(x、y和z)上都为-1.0到1.0的范围内时才处理它。所有在所谓的 标准化设备坐标 (Normalized Device Coordinates)范围内的坐标才会最终呈现在屏幕上(在这个范围以外的坐标都不会显示)。

总结
  1. 创建窗口 GLFW
  2. 加载所有OpenGL函数指针 GLAD
  3. 编译生成shader program
  4. 设置顶点数据 
  5. 设置三角形 VAO VBO绑定
  6. 渲染循环画图形:
// now when we draw the triangle we first use the vertex and orange fragment shader from the first program                    glUseProgram(shaderProgramOrange); 
// draw the first triangle using the data from our first VAO 
glBindVertexArray(VAOs[0]); 
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3); // this call should output an orange triangle

参考:
[1] LearnOpenGL CN - 你好,三角形 https://learnopengl-cn.github.io/01%20Getting%20started/04%20Hello%20Triangle/

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