你真的了解opengl吗？——孟师傅

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2022-12-04 07:59 292阅读 0赞

***1.什么是OpenGL***  
下面是来自百度百科的回答：  
OpenGL（英语：Open Graphics Library，译名：开放图形库或者“开放式图形库”）是用于渲染2D、3D矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口（API）。这个接口由近350个不同的函数调用组成，用来绘制从简单的图形比特到复杂的三维景象。简单点来说就是用来画图的。  
***2.学习opengl的用处大吗***  
有些小伙伴可能觉得学习过之后就能做游戏开发了。自己回去做个吃鸡，csgo啥的。这在孟同学眼里纯属扯淡。  
就目前的IT环境来说，工作中需要到opengl的工作岗位是少之又少。opengl在工作中的主要方向是做游戏引擎。当然现在大火的短视频，AR应用领域也有很多应用到opengl的地方，但是如果只是会opengl的话，可以说基本上是找不到工作的。所以如果是面向就业的学习，opengl的优先级并没有那么高。  
对于学生学习而言，数据结构，算法肯定是第一优先级了。这是编码的灵魂。opengl可以结合计算机视觉，图论等等一起学习，毕竟opengl更倾向于是一种工具，并且是相对基层的工具。做一些简单的图形，一些基本的渲染操作还是要 掌握的。

***3.学习opengl需要哪些前置知识***  
由于OpenGL是一个图形API，并不是一个独立的平台，它需要一个编程语言来工作，我们常用的就是C和C++。（当然也有针对于opengl专门的编程语言）所以对编程语言的熟练掌握是必不可少的。如果你的C语言已经忘的差不多了，赶紧回去复习一下吧。  
除此之外也将用到一些数学知识如：线性代数，几何学，三角学。不要被必须的数学知识吓到了，几乎所有的概念只要有基础的数学背景都可以理解。大部分的功能甚至都不需要你理解所有的数学知识，只要你会使用就行。

***4.OpenGL的工作原理/特性***  
OpenGL自身是一个巨大的状态机(State Machine)：一系列的变量描述OpenGL此刻应当如何运行。OpenGL的状态通常被称为OpenGL上下文(Context)。  
如果OpenGL目前的状态是正在做三角图像，要让它改成做圆形图像。我们要通过改变一些上下文变量来改变OpenGL状态，从而告诉OpenGL如何去绘图。  
当使用OpenGL的时候，我们会遇到一些状态设置函数(State-changing Function)，这类函数将会改变上下文。以及状态应用函数(State-using Function)，这类函数会根据当前OpenGL的状态执行一些操作。只要你记住OpenGL本质上是个大状态机，就能更容易理解它的大

***5.Opengl中的对象***  
此对象非佊对象，是编程语言中的对象，而不是你想要的那种对象。  
在OpenGL中一个对象是指一些选项的集合，它代表OpenGL状态的一个子集。比如，我们可以用一个对象来代表绘图窗口的设置，之后我们就可以设置它的大小、支持的颜色位数等等。可以把对象看做一个C风格的结构体(Struct)：

struct object_name { 
        GLfloat  option1;    GLuint   option2;    GLchar[] name;};

// 创建对象
    GLuint objectId = 0;
    glGenObject(1, &objectId);
    // 绑定对象至上下文
    glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, objectId);
    // 设置当前绑定到 GL_WINDOW_TARGET 的对象的一些选项
    glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_WIDTH, 800);
    glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_HEIGHT, 600);
    // 将上下文对象设回默认
    glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, 0);

这一小段代码展现了你以后使用OpenGL时常见的工作流。我们首先创建一个对象，然后用一个id保存它的引用（实际数据被储存在后台）。然后我们将对象绑定至上下文的目标位置（例子中窗口对象目标的位置被定义成GL\_WINDOW\_TARGET）。接下来我们设置窗口的选项。最后我们将目标位置的对象id设回0，解绑这个对象。设置的选项将被保存在objectId所引用的对象中，一旦我们重新绑定这个对象到GL\_WINDOW\_TARGET位置，这些选项就会重新生效。就像是C语言中的子函数，当一个程序中需要多次解决同一个问题时，只需要再一次调用这个子函数即可，非常的方便。

***6.opengl的核心模式***  
早期的OpenGL使用立即渲染模式（Immediate mode，也就是固定渲染管线），这个模式下绘制图形很方便。OpenGL的大多数功能都被库隐藏起来，开发者很少能控制OpenGL如何进行计算的自由。就是你不能随意的根据自己的需求去编码作图。而开发者迫切希望能有更多的灵活性。随着时间推移，规范越来越灵活，开发者对绘图细节有了更多的掌控。立即渲染模式确实容易使用和理解，但是效率太低。因此从OpenGL3.2开始，规范文档开始废弃立即渲染模式，推出核心模式(Core-profile)，这个模式完全移除了旧的特性。  
当使用OpenGL的核心模式时，OpenGL迫使我们使用现代的函数。当我们试图使用一个已废弃的函数时，OpenGL会抛出一个错误并终止绘图。现代函数的优势是更高的灵活性和效率，然而也更难于学习。立即渲染模式从OpenGL实际运作中抽象掉了很多细节，因而它易于学习的同时，也很难去把握OpenGL具体是如何运作的。现代函数要求使用者真正理解OpenGL和图形编程，它有一些难度，然而提供了更多的灵活性，更高的效率，更重要的是可以更深入的理解图形编程。

***7.opengl的一大特性***  
OpenGL的一大特性就是对扩展(Extension)的支持，当一个显卡公司提出一个新特性或者渲染上的大优化，通常会以扩展的方式在驱动中实现。如果一个程序在支持这个扩展的显卡上运行，开发者可以使用这个扩展提供的一些更先进更有效的图形功能。通过这种方式，开发者不必等待一个新的OpenGL规范面世，就可以使用这些新的渲染特性了，只需要简单地检查一下显卡是否支持此扩展。通常，当一个扩展非常流行或者非常有用的时候，它将最终成为未来的OpenGL规范的一部分。  
使用扩展的代码大多看上去如下：

if(GL_ARB_extension_name)
    {     // 使用一些新的特性}else{ // 不支持此扩展: 用旧的方式去做}

***8.有必要使用新版本的的OpenGL吗？***  
所有OpenGL的更高的版本都是在3.3的基础上，引入了额外的功能，并没有改动核心架构。新版本只是引入了一些更有效率或更有用的方式去完成同样的功能。因此，所有的概念和技术在现代OpenGL版本里都保持一致。使用新版本的OpenGL特性时只有新一代的显卡能够支持你的应用程序，所以大多数的开发者都基于低版本的OpenGL编写程序。

下节讲opengl环境的配置，让你开启opengl征程的第一部。