一 初识OpenGL
1.OpenGL是什么?有什么用途？
OpenGL是一个开放的图形库，可用于视频、图片、图形处理，2D/3D游戏开发，科学可视化，医学软件开发，CAD(计算机辅助技术)，虚拟实境(AR VR)，AI人工智能等领域。
2.OpenGL和OpenGL ES是什么关系？
OpenGL ES是OpenGL的子集，OpenGL ES即一个在移动平台上能够支持OpenGL最基本功能的精简规范。
3.为什么要用OpenGL ES?
让我们看一下常规的CPU与GPU交互流程：
CPU与GPU之间是不能直接交互的，需要通过内存区传递数据，速度较慢，而且在内存复制过程中CPU和GPU为避免数据错误都不能操作此块内存，因此造成了所谓的“数据饥饿”。OpenGL为了提升渲染的性能，为两个内存区域间的数据交换定义了缓存。缓存是值GPU能够控制和管理的连续的RAM(Random-Access Memory(随机存取存储器))。程序从CPU的内存复制数据到OpenGL ES的缓存。通过独占内存，GPU能够尽可能以有效的方式读写内存。GPU把它处理数据的能力异步地应用在缓存上，意味着GPU使用缓存中的数据工作的同时，运行在CPU中的程序可以继续执行。
二 着色器语言
1.名词解释
1）图元
图形软件中用来描述各种图形元素的函数，简单来说就是组成图像的基本单元。
2）OpenGL渲染管线(重点)
通俗来讲叫渲染流水线：显示芯片内部处理图形信号互相独立的并行处理单元，简单来说就是一系列有序的处理阶段的序列，用于把我们应用中的数据转化到OpenGL生成一个最终图像的过程。
3）简单分析顶点着色器
#version 330 code//版本
in vec4 vPosition; //in:输入 vec4:向量 vPosition 变量名
in vec4 vColor;
//Unifrom的作用：从宿主语言中通过OpenGl的函数给GLSL传值
Unifrom mat4 ModelViewProjectionMatrix;
void main(){
glPosition=modelViewProjectionMatrix*vPosition;
}
4) 基本语法
1.注释：单行注释"//“，多行注释”/*。。。*/“
2.main函数没有返回值
3.每条语句结尾都要加一个分号
2.GLSL变量认识
1）GLSL支持的基本数据类型
Android上OpenGL ES2.0中的基本数据类型：浮点型float，布尔型bool，整型int，矩阵型matrix以及向量型vec2等。总体来说，这些数据类型可以分为标量、向量、矩阵、采样器以及数组等几种分类。
2）什么是标量
只有大小没有方向
3）变量命名规范
组成方式：字母、数字、下划线
注意：
1.数字和下划线不能作为变量名第一个字符
2.变量名不能包含连续的下划线
3.系统内变量名都是以"gl"开头，因此不允许使用"gl"作为变量名、类名、常量、方法名开头
4.起名需见名知意
4）变量的初始化
int i=150;
float g=9.0; (必须包含小数点，否则计算会出错)
bool： true或false(0或1)
3.聚合类型——向量
1）什么是向量
有大小有方向的量叫做向量，OpenGL ES着色语言中，向量可以看做是同样类型的标量组成的，其基本类型也分为int float bool三种，每个向量可以由2个、3个、4个标量组成
2）向量在着色器中的作用
可以很方便的存储和操作颜色、位置、纹理、坐标等不仅仅包含一个组成部分的量。
开发中有时候可能会需要单独获取某向量中的单个分量，基本语法为："<向量名>.<分量名>"
3）向量的初始化
1.常规初始化:
vec3 xyz=vec3(0.0,1.0,2.0);
vec4 rgba=vec4(0.1,0.5,0.7,1.0);
vec3 xyz=vec3(1.0)和vec3 xyz=(1.0,1.0,1.0)语义相同。
2.加长操作:
vec3 xyz=vec3(0.0,1.0,2.0);
vec4 rgba=vec4(xyz,1.0);
3.取短操作:
vec4 rgba=vec4(0.1,0.5,0.7,1.0);
vec3 xyz=rgba.rgb;或vec3 xyz=rgba.xyz; (即后面的名称与取短无关，只代表了取几位，例如vec2 xy=rgba.xy意思即取向量rgba的前两个分量)
4 聚合类型——矩阵
1.矩阵在3D开发中的作用
在现实世界里存在三维空间的问题，比如当一架飞机从地面起飞，就会有平移、旋转等动作，如果要描述这架飞机上所有点的坐标变化，需要引入三维空间坐标，这样每一点的变化就需在三个维度上描述，引入线性变换的线性方程组，而处理这些线性方程组，就需要计算系数与三个变量的关系，再加上空间方向引入，就刚好是三维矩阵来处理了。由此可见，矩阵在描述三维物体的运动的变化是一个很合适的工具。
2.矩阵类型
3.矩阵初始化
mat4*4是什么意思？第一个4表示4列，第二个4表示4行
单位矩阵：主对角线的分量均为1个单位，其余分量为0
规则：传入的数据首先填充列，然后填充行。
矩阵的其他初始化方法
例1：
vec3 v1=vec3(1.0,2.0,3.0);
vec3 v2=vec3(4.0,5.0,6.0);
vec3 v3=vec3(7.0,8.0,9.0);
mat3 m=mat3(v1,v2,v3);
例2：
vec2 v1=vec2(1.0,2.0);
vec2 v2=vec2(4.0,5.0);
vec2 v3=vec2(7.0,8.0);
mat3 m=mat3(v1,3.0,v2,6.0,v3,9.0);
附：矩阵计算
矩阵的加减：矩阵内对应位置分量的加减(两矩阵行列数必须相等)
矩阵乘标量：矩阵内每一个分量乘以标量值
矩阵间相乘：第i行乘以第j列（A矩阵的行数必须等于B矩阵的列数，例：A:mat2*3,B:mat3*2）
矩阵相乘例: