写在前面
从这节开始，会接触到很多基本概念，原书我也是读了很多遍，一遍一遍去理解其中的意思，以及他们之间的关系。
概念
顶点数组对象:VAO
顶点缓冲对象:VBO
索引缓冲对象:EBO|IBO
OpenGL是一个3D空间，而屏幕和窗口是2D的，所以OpenGL的大部分工作是将3D坐标转换为2D像素
转换的过程就是由图形渲染管线管理的。
图像渲染管线分为两部分:1.把3D坐标转换为2D坐标。2.把2D坐标转变为有颜色的像素
渲染的几个阶段：
顶点数据->顶点着色器->图元装配->几何着色器->光栅化->片段着色器->测试与混合
渲染的每一个阶段都有自己的程序，该程序是使用OpenGL着色器语言进行编写的，这些小程序叫做着色器(shader)
顶点着色器:把3D坐标转换为另一种3d坐标，同时对顶点属性进行一些基本处理
图元装配:将所有的点装配成指定的图元形状
几何着色器:通过产生新的点和新的图元来生成形状
光栅化:将图元映射为最终屏幕上相应的像素，生成片段着色器使用的片段，并裁切吊超过视图以外的像素
片段着色器:计算一个像素的最终颜色
测试与混合:检测片段对应的深度值，用来判断这个像素是其它物体的前面还是后面，决定是否丢弃
代码创建
首先，我们声明出来下面需要使用的着色器源码。
通过上述概念我们知道着色器，是运行在图像渲染管线上的小程序，代码风格类似c语言
- 1 // 顶点着色器源码
- 2 const char *vertexShaderSource =
- 3 "#version 330 core\n"
- 4 "layout (location = 0) in vec3 aPos;\n"
- 5 "void main(){\n"
- 6 "gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0f);\n"
- 7 "}\n\0";
- 8
- 9 //片段着色器源码
- 10 const char *fragmentShaderSource =
- 11 "#version 330 core\n"
- 12 "out vec4 FragColor;\n"
- 13 "void main(){\n"
- 14 "FragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);\n"
- 15 "}\n\0";
下边我们使用上述两个着色器，构建一个可以渲染的渲染管线
- //创建顶点着色器
- int vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
- // 第一个参数着色器对象，第二个参数传递的源码字符串，第三个参数顶点着色器的源码
- glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);
- glCompileShader(vertexShader);
- // 判断编译是否成功
- int sucess;
- char infoLog[512];
- glGetShaderiv(vertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &sucess);
- if(!sucess){
- glGetShaderInfoLog(vertexShader, 512, NULL, infoLog);
- std::cout<< "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n"<< infoLog << std::endl;
- }
- // 片段着色器,创建并编译
- int fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
- glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);
- glCompileShader(fragmentShader);
- glGetShaderiv(fragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, & sucess);
- if(!sucess){
- glGetShaderInfoLog(fragmentShader, 512, NULL, infoLog);
- std::cout<<"ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n"<< infoLog<<std::endl;
- }
两个着色器创建，且编译之后，需要进行连接
- //链接两个着色器对象到用来渲染的着色器程序中
- // 创建着色器程序
- int shaderProgram = glCreateProgram();
- //链接
- glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);
- glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
- glLinkProgram(shaderProgram);
- glGetShaderiv(shaderProgram, GL_COMPILE_STATUS, & sucess);
- if(!sucess){
- glGetShaderInfoLog(shaderProgram, 512, NULL, infoLog);
- std::cout<<"ERROR::SHADER::PROGRAM::COMPILATION_FAILED\n"<< infoLog<<std::endl;
- }
链接两个着色器到我们刚创建的着色器程序中，且进行了编译，这个时候，我们上面的两个着色器，已经在shaderProgram中了。
- 1 //删除无用的顶点着色器以及片段着色器
- 2 glDeleteShader(vertexShader);
- 3 glDeleteShader(fragmentShader);
我们知道，渲染的几个阶段，那么现在我们只需要创建顶点数据，然后使用上述着色器程序进行渲染
- 1 // 定义三个顶点
- 2 float vertices[] = {
- 3 -0.5f, -0.5f, 0.0f,
- 4 0.5f, -0.5f, 0.0f,
- 5 0.0f, 0.5f, 0.0f
- 6 };
对于顶点的管理，我们使用顶点缓冲对象以及顶点数组对象进行管理。文章开头已经讲解了基本的概念
- // 使用顶点缓冲对象进行缓存
- unsigned int VBO, VAO;
- glGenVertexArrays(1, &VAO);
- glGenBuffers(1, &VBO);
- // 缓冲对象进行绑定
- glBindVertexArray(VAO);
- glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
缓冲对象的使用
- 1 // 将定义的顶点数据复制到缓冲内存中
- 2 // 第一个参数，缓冲类型，第二个参数数据大小，第三个参数发送的数据，第四个参数，显卡如何管理给定的数据
- 3 glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
- 4
- 5 // 解析顶点数据
- 6 glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
- 7 // 启动顶点数据
- 8 glEnableVertexAttribArray(0);
- 9
- 10 glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
- 11 glBindVertexArray(0);
- 12
- 13 glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,3);
现在我们的顶点数组对象已经在内存中了
下面就是调用着色器程序进行启动
- 1 //启用三角形
- 2 glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
- 3 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
- 4 // 激活程序
- 5 glUseProgram(shaderProgram);
- 6 glBindVertexArray(VAO);
- 7 glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
- 8 glfwSwapBuffers(window);
最后，不要忘了清楚我们使用的vao以及vbo对象
- //清除对象
- glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
- glDeleteBuffers(1, &VBO);
总结
通过上述的流程，应该是可以跑起来一个三角形的。OpenGL之路漫漫长，我们继续加油
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