在学习OpenGL之前，需要先了解一下关于图形渲染方面的一些基础知识和概念。下面一些梳理仅供自己加深影响。

OpenGL是什么？

OpenGL是一种图形渲染库，由显示设备厂商开发供windows,Mac使用的一中渲染API(接口)，是一个抽象层.

OpenGL ES是什么？

OpenGL ES是OpenGL三维图形api的子集，通常用于移动端(安卓和IOS)，PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计。

内存和显存有什么区别？

显存是内存中的一种，显存主要是给GPU访问使用的，而内存主要是给CPU访问使用的

图元和片元有什么区别？

图元是几何结构，通常由几个点，线，三角形组成。
图元上每个像素点+纹理信息+深度信息统称为片元。
图元经过裁剪+矩阵转换+光栅化后，可以得到片元。

什么是光栅化

光栅化是硬件操作，本质上是将顶点数据转换成片元数据的过程。通常有两个步骤：1、确定顶点 2、每个像素上的颜色附着

纹理

本质上是位图。通常文件格式为.tga. Png和jpeg是压缩图片格式

混合

透明图层叠加是颜色通常表现为混合色。计算公式为：Cf=(Cs * S)+(Cd*D)，其中D = 1 - S.
S表示最上层透明度，D表示里层透明度；Cs表示上层颜色色值，Cd表示里层颜色色值。(由公式可知，如果上层图层不透明的话，那么直接以上层颜色为准)

变化矩阵

投影矩阵

透视投影

远近投影，近大远小。显示3D场景

正投影

1：1大小，不管远近。显示2D效果

OpenGL中有哪些坐标系？

OpenGL里每个顶点的z,y,z都应该在−1到1之间，超出这个范围的顶点将是不可见。

顶点坐标->着色器处理->设备坐标->光栅器->变换为屏幕二维坐标和像素

共有6中比较重要的坐标系系统

局部空间(Local Space，或者称为物体空间(Object Space))
世界空间(World Space)
观察空间(View Space，或者称为视觉空间(Eye Space))
裁剪空间(Clip Space)
屏幕空间(Screen Space)
规范化设备坐标(NDC Space)
如图，在OpenGL中坐标系是这样的：

OpenGL坐标系.jpg

什么是顶点数据

顾名思义，确定一个2D平面图形，必须要确定其所有的顶点(比如三角形有3个顶点)。
由于OpenGL是一个3D图形图，因此我们我们再OpenGL中指定的坐标都是3D坐标，即(x,y,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）。
例如我们希望渲染一个三角形，我们一共要指定三个顶点，每个顶点都有一个3D位置。我们会将它们以标准化设备坐标的形式（OpenGL的可见区域，简称NDC）定义为一个float数组。
由于OpenGL是在3D空间中工作的，而我们渲染的是一个2D三角形，我们将它顶点的z坐标设置为0.0。这样子的话三角形每一点的深度都是一样的，从而使它看上去像是2D的。(深度其实就是我们理解z坐标)

float vertices[] = {
    -0.5f, -0.5f, 0.0f,
     0.5f, -0.5f, 0.0f,
     0.0f,  0.5f, 0.0f
};

什么是顶点缓冲对象

定义这样的顶点数据以后，我们会把它作为输入发送给图形渲染管线的第一个处理阶段：顶点着色器。它会在GPU上创建内存用于储存我们的顶点数据，还要配置OpenGL如何解释这些内存，并且指定其如何发送给显卡。顶点着色器接着会处理我们在内存中指定数量的顶点。
我们通过顶点缓冲对象(Vertex Buffer Objects, VBO)管理这个内存，它会在GPU内存（通常被称为显存）中储存大量顶点。使用这些缓冲对象的好处是我们可以一次性的发送一大批数据到显卡上，而不是每个顶点发送一次。从CPU把数据发送到显卡相对较慢，所以只要可能我们都要尝试尽量一次性发送尽可能多的数据。当数据发送至显卡的内存中后，顶点着色器几乎能立即访问顶点，这是个非常快的过程。

什么是图元

为了让OpenGL知道我们的坐标和颜色值构成的到底是什么，OpenGL需要你去指定这些数据所表示的渲染类型。我们是希望把这些数据渲染成一系列的点？一系列的三角形？还是仅仅是一个长长的线？做出的这些提示叫做图元(Primitive)，任何一个绘制指令的调用都将把图元传递给OpenGL。这是其中的几个：GL_POINTS、GL_TRIANGLES、GL_LINE_STRIP。

垂直同步信号&双缓冲机制

什么是垂直同步信号？什么是双缓冲？
首先垂直同步信号(Vsync)是为了解决供大于求的问题，从而导致屏幕显示撕裂现象。具体原因就是：GPU性能过快，帧数大于屏幕刷新率(一般60fps)，GPU输出过快，大于屏幕显示消耗。导致屏幕显示出现上下图片”撕裂“一般效果。提出垂直同步信号后，即屏幕每刷新完一次，即释放一次垂直同步信号后，GPU开始对图像数据进行处理输出，如果在前后两次时间差内完成处理输出，那么GPU将处于休闲等待状态。
双缓冲：
是在提出Vsync技术后，当GPU性能不够时，图像数据输出较慢，在前后两次信号时间差内都没法完成，按照垂直同步机制会丢掉当前内容，从而导致出现闪烁，掉帧现象。为了解决这个问题，提出了双缓冲概念。即在显示缓冲区外，再申请一个”缓存区“专门用来计算处理，并向显示缓冲区输入内容，显示器在下一个Vsync信号后完整去取内容。

OpenGL学习前言