OpenGL渲染架构

1.渲染流程

渲染流程

渲染流程:

1. 设置顶点数据
2. 顶点着色器中接收顶点数据单独处理每个顶点
3. 细分着色器,在管线中生成新的几何模型
4. 几何着色器不能自定义,略过
5. 图元设置,根据顶点确定点,线,三角形
6. 裁减掉超出显示范围部分
7. 光栅化,将图元格栅化为一个个像素点以及对应像素点的颜色
8. 给范围内着色
9. 渲染

OpenGL渲染管线简化流程图：

渲染流程

Attribute 属性

属性就是一个对每个顶点都要作改变的数据元素, 可以直接传到顶点着色器中,但是不能直接传入片元着色器中,但是可以通过自定义的GLSL代码间接传递.
其值可以是浮点数,整数或者布尔数据
包括:

1. 顶点数据
2. 纹理坐标
3. 颜色值
4. 用于光照计算的表面法线

Uniform 值

是一个比较统一的,不会经常发生改变,比如旋转矩阵,这个时候就可以通过Uniform值传进来,可以直接传到顶点着色器和片元着色器中

正投影（Orthographic Projection）或平行投影

物体在屏幕上的大小和实际大小相同，不管是远还是近。如果指定了视景体之外的图形将会被裁剪,可以通过GLFrustum方法完成上述工作

GLfrustum::GLFrustum(GLfloat xMin, GLfloat xMax, GLfloat yMin, GLfloat yMax, GLfloat zMin, GLfloat zMax)

透视投影（Perspective Projection）

远处的物体看上去比近处的物体更小一些，在模拟和3D动画中，这种投影能够获得最大程度的逼真感。

//fFov 垂直方向上的角度
//fAspect 窗口的宽高的纵横比
//fNear 到近裁剪面的距离
//fFar 到远裁剪面的距离
GLFrustum::SetPerspective(<#float fFov#>, <#float fAspect#>, <#float fNear#>, <#float fFar#>)

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存储着色器

存储着色器是由GLShaderManager来进行管理的,试用前必须要先初始化

// GLShaderManager 的初始化 
GLShaderManager shaderManager;
shaderManager.InitializeStockShaders();

单元着色器

GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,GLfloat vColor[4]);

参数1: 存储着色器种类
参数2: 颜色
试用场景: 绘制默认OpenGL坐标系(-1,1)下图形,图形所有片段都以同一种颜色填充

平面着色器

GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_FLAT,GLfloat mvp[16],GLfloat vColor[4]);

参数1: 存储着色器种类
参数2:允许变化的4*4矩阵
参数3 : 颜色
试用场景: 在绘制图形时,可以应用变换(模型/投影变化)

上色着色器

GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_SHADED,GLfloat mvp[16]);

参数1: 存储着色器种类
参数2:允许变化的4*4矩阵
试用场景: 在绘制图形时,可以应用变换(模型/投影变化),颜色将会平滑的插入到顶点之间称为平滑着色

默认光源着色器

GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT,GLfloat mvMatrix[16],GLfloat pMatrix[16],GLfloat vColor[4]);

参数1: 存储着色器种类
参数2:模型44矩阵
参数3: 投影44矩阵
参数4: 颜色
试用场景: 在绘制图形时,可以应用变换(模型/投影变化),这种着色器会使绘制的图形产生阴影和光照效果

点光源着色器

GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_POINT_LIGHT_DIEF,GLfloat mvMatrix[16],GLfloat pMatrix[16],GLfloat vLightPos[3],GLfloat vColor[4]);

参数1: 存储着色器种类
参数2:模型44矩阵
参数3: 投影44矩阵
参数4: 点光源位置
参数5: 漫反射颜色值
试用场景: 在绘制图形时,可以应用变换(模型/投影变化),这种着色器会使绘制的图形产生阴影和光照效果,他与默认光源着色器非常类似,区别只是在光源位置可以是特定的

纹理替换着色器

GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE,GLfloat mvMatrix[16],GLint nTextureUnit);

参数1: 存储着色器种类
参数2:模型4*4矩阵
参数3: 纹理单元
试用场景: 在绘制图形时,可以应用变换(模型/投影变化),这种着色器通过给定的模型视图投影矩阵,试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

纹理调整着色器

GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE,GLfloat mvMatrix[16],GLfloat vColor[4],GLint nTextureUnit);

参数1: 存储着色器种类
参数2:模型4*4矩阵
参数3: 颜色值
参数4: 纹理单元
试用场景: 在绘制图形时,可以应用变换(模型/投影变化),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nTextureUnit的纹理,将颜色与纹理进行颜色混合后才填充到片段中

纹理光源着色器

GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_POINT_LIGHT_DIEF,G Lfloat mvMatrix[16],GLfloat pMatrix[16],GLfloat vLightPos[3],GLfloat vBaseColor[4],GLint nTextureUnit);

参数1: 存储着色器种类
参数2:模型44矩阵
参数3: 投影44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
试用场景: 在绘制图形时,可以应用变换(模型/投影变化),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)