一、OpenGL渲染架构图
1. OpenGL渲染架构图：
image.png
2. 数据传递：
从上图可以看出OpenGL的数据传递通道有三种：
- attributes
- uniform
- texture data
| 通道名称 | 参数类型 | 可传入的着色器 |
|---|---|---|
| Attributes | 经常发生变动的数据 ：纹理坐标 、光照法线、顶点坐标 、颜色数据 | 顶点着色器 |
| Uniform | 不经常发生变动的数据 | 顶点着色器、片元着色器 |
| Texture Data | 纹理 | 顶点着色器、片元着色器 |
二、正投影与透视投影API
1. 正投影：
GLFrustum::SetOrthographic(GLfloat xMin, GLfloat xMax, GLfloat yMin, GLfloat yMax, GLfloat zMin, GLfloat zMax)
2. 透视投影：
/// GLFrustum类通过SetPerspective方法为我们构建一个平截头体。
/// fFov: 垂直方向上的视场角度；
/// fAspect: 窗口的宽度与高度的纵横比，纵横比=宽/高；
/// fNear: 近裁截面距离；
/// fFar: 远裁截面距离；
GLFrustum::SetPerspective(float fFov, float fAspect, float fNear, float fFar)
三、存储着色器
存储着色器枚举：
enum GLT_STOCK_SHADER {
// 单元着色器
GLT_SHADER_IDENTITY = 0,
// 平面着色器
GLT_SHADER_FLAT,
// 上色着色器
GLT_SHADER_SHADED,
// 默认光源着色器
GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT,
// 点光源着色器
GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIFF,
// 纹理替换矩阵着色器
GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE,
// 纹理调整着色器
GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE,
// 纹理光源着色器
GLT_SHADER_TEXTURE_POINT_LIGHT_DIFF,
GLT_SHADER_TEXTURE_RECT_REPLACE,
GLT_SHADER_LAST
};
1. 单元着色器：
使用场景：
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。
代码注释：
/// 参数1：存储着色器枚举-单元着色器 GLT_SHADER_IDENTITY
/// 参数2：颜色
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,
GLfloat color[4])
2. 平面着色器：
使用场景：
在绘制图形时，可以应用变换（模型、投影变换）。
代码注释：
/// 参数1：平面着色器枚举值 GLT_SHADER_FLAT
/// 参数2：允许变换的4x4矩阵
/// 参数3：颜色
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT,
GLfloat mvp[16],
GLfloat color[4])
3. 上色着色器：
使用场景：
在绘制图形时，可以应用变换（模型、投影变换）；颜色将会平滑地插入到顶点之间称为平滑着色。
代码注释：
/// 参数1：上色着色器枚举值 GLT_SHADER_SHADED
/// 参数2：允许变换的4x4矩阵
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_SHADED,
GLfloat mvp[16])
4. 默认光源着色器：
使用场景：
在绘制图形时，可以应用变换（模型、投影变换）。这种着色器会使绘制的图形产生阴影和光照的效果。
代码注释：
/// 参数1：默认光源着色器枚举值 GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT
/// 参数2：模型4x4矩阵
/// 参数3：投影4x4矩阵
/// 参数4：颜色
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT,
GLfloat mvMatrix[16],
GLfloat pMatrix[16],
GLfloat color[4])
5. 点光源着色器：
使用场景：
在绘制图形时，可以应用变换（模型、投影变换）。这种着色器会使绘制的图形产生阴影和光照的效果。与默认光源着色器非常相似，区别只是光源位置可能是特定的。
代码注释：
/// 参数1：点光源着色器枚举值 GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIFF
/// 参数2：模型4x4矩阵
/// 参数3：投影4x4矩阵
/// 参数4：点光源位置
/// 参数5：颜色值
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIFF,
GLfloat mvMatrix[16],
GLfloat pMatrix[16],
GLfloat lightPos[3],
GLfloat color[4])
6. 纹理替换矩阵着色器：
使用场景：
在绘制图形时，可以应用变换（模型、投影变换）。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的。
代码注释：
/// 参数1：纹理替换矩阵着色器枚举值 GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE
/// 参数2：模型4x4矩阵
/// 参数3：纹理单元
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE,
GLfloat mvMatrix[16],
GLint nTextureUnit)
7. 纹理调整着色器：
使用场景：
在绘制图形时，可以应用变换（模型、投影变换）。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的纹理，将颜色与纹理混合后填充到片段中。
代码注释：
/// 参数1：纹理调整着色器枚举值 GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE
/// 参数2：模型4x4矩阵
/// 参数3：颜色值
/// 参数4：纹理单元
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE,
GLfloat mvMatrix[16],
GLfloat color[4],
GLint nTextureUnit)
8. 纹理光源着色器：
使用场景：
在绘制图形时，可以应用变换（模型、投影变换）。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）。
代码注释：
/// 参数1：纹理光源着色器枚举值 GLT_SHADER_TEXTURE_POINT_LIGHT_DIFF
/// 参数2：模型4x4矩阵
/// 参数3：投影4x4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
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_POINT_LIGHT_DIFF,
GLfloat mvMatrix[16],
GLfloat pMatrix[16],
GLfloat lightPos[3],
GLfloat color[4],
GLint nTextureUnit)
四、OpenGL基本图元连接方式
1. 连接方式：
| 图元 | 描述 |
|---|---|
| GL_POINTS | 每个顶点在屏幕上都是单独的点 |
| GL_LINES | 每一对顶点定义一个线段 |
| GL_LINE_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_LINE_LOOP | 和GL_LINE_STRIP相同，但是最后一个顶点和第一个顶点连接起来 |
| GL_TRIANGLES | 每三个顶点定义一个新的三角形 |
| GL_TRIANGLE_STRIP | 三角形带（共用一个条带上的顶点的一组三角形） |
| GL_TRIANGLE_FAN | 三角形扇（以一个圆点为中心呈扇形排列，共用相邻顶点的一组三角形） |
2. 图示：
2251862-8faf1d076f772762.png
3. 三角形带和三角形扇的优点：
- 节省大量的程序代码和数据存储空间。用前3个顶点指定一个三角形后，对于接下来的每一个三角形，只需要再增加1个顶点。
- 提高运算性能和节省带宽。更少的顶点，意味着数据从内存传输到图形显卡的速度更快，并且顶点着色器需要处理的次数更少。
五、OpenGL三角形环绕方式
默认情况下，OpenGL认为具有逆时针方向环绕的多边形为正面。
- 以下API可以指定OpenGL的正面（不推荐修改）：
glFrontFace(GL_CCW);
GL_CW: 指定顺时针环绕的多边形为正面
GL_CCW: 指定逆时针环绕的多边形为正面