OpenGL的渲染架构

OpenGL的渲染架构

OpenGL渲染架构.png

数据传递的三种方式

• Attributes ：顶点数据（x,y,z,w) / 投影矩阵，模型矩阵/ 纹理坐标等
  只能传入顶点着色器，通过顶点着色器间接传入片元着色器
• Uniforms ：统一批次(变换矩阵，通道，颜色)，一次性传，不经常修改
  可以直接传入顶点着色器和片元着色器
• Texture Data ：纹理数据
  可以直接传入顶点着色器和片元着色器

存储着色器

• 存储着色器初始化

GLShaderManager shaderManage;
shaderManager.InitializeStockShaders();

• 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

参数1：存储着色器种类 - 单元着色器
参数2：颜色
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY, GLfloat vColor[4]);

• 平面着色器
  使用场景：在绘制图形时，可以应用变换（模型/投影变化）

参数1：存储着色器种类 - 平面着色器
参数2：允许变化的4*4矩阵
参数3：颜色
GLShaderManager::UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, GLfloat mvp[16], GLfloat vColor[4]);

• 上色着色器
  使用场景：在绘制图形时，可以应用变换(模型/投影变化) ，颜色将会平滑的插入到顶点之间称为平滑着色。

参数1 : 存储着⾊器种类-默认光源着⾊器
参数2 : 模型4*4矩阵
参数3 : 投影4*4矩阵
参数4 : 颜⾊值
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_SHADED, GLfloat mvp[16]);

• 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/投影变化)，这种着色器会使绘制的图形产生阴影和光照的效果.

参数1: 存储着⾊器种类-默认光源着色器 
参数2: 模型4*4矩阵
参数3: 投影4*4矩阵
参数4: 颜⾊色值
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_DEFAULT_LIGHT, GLfloat mvMatrix[16], GLfloat pMatrix[16], GLfloat vColor[4]);

• 点光源着色器
  使用场景：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的效果，他与默认光源着色器非常类似，区别只是光源的位置可能是固定的。

参数1 : 存储着⾊器种类-点光源着⾊器
参数2 : 模型4*4矩阵
参数3 : 投影4*4矩阵
参数4 : 点光源的位置
参数5 : 颜⾊值
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE, GLfloat mvMatrix[16], GLint nTextureUnit);

• 纹理替换矩阵着色器
  使用场景：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，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。

参数1 : 存储着⾊器种类-纹理替换矩阵着⾊器
参数2 : 模型4*4矩阵
参数3 : 纹理单元
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE, GLfloat mvMatrix[16], GLint nTextureUnit);

• 纹理调整着色器
  使用场景 : 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nTextureUnit的纹理。将颜色与纹理进行混合后才填充到片段中。

参数1 : 存储着⾊器种类-纹理调整着⾊器
参数2 : 模型4*4矩阵
参数3 : 颜⾊值
参数4 : 纹理单元
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE, GLfloat mvMatrix[16], GLfloat vColor[4], GLint nTextureUnit);

• 纹理光源着色器
  使用场景 : 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。着色器讲一个纹理通过漫反射照明计算进行调整(相乘)。

参数1 : 存储着⾊器种类-纹理光源着⾊器
参数2 : 模型4*4矩阵
参数3 : 投影4*4矩阵
参数4 : 点光源位置
参数5 : 颜⾊值
参数6 : 纹理单元
GLShaderManager::UserStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_POINT_LIGHT_DIEF, GLfloat mvMatrix[16], GLfloat pMatrix[16], GLfloat vLightPos[3], GLfloat vBaseColor[4], GLint nTextureUnit);

OpenGL基本图元

图元

OpenGL三角形带

对于很多表面或者形状⽽言，我们会需要绘制⼏个相连的三角形。我们可以使用GL_TRIANGLES_STRIP图元绘制⼀串相连三角形，从而节省⼤量的时间。
优点

• 用前3个顶点指定第1个三角形之后，接下来的每⼀个三⻆形，只需要再指定1个顶点。需要绘制⼤量的三⻆形时，采⽤这种⽅法可以节省⼤大量的程序代码和数据存储空间。
• 提供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卡的速度更快，并且顶点着⾊器需要处理的次数也更少。