姬長信(Redy)

OpenGL 渲染基础

前言

之前可知固定管道着色器的含义,即使用同一个函数不同参数调用着色器程序,虽然在OpenGL ES中我们已经不会用到固定管道编程,但是我们还是可以通过这个来了解大概的效果和需要的参数,对以后学习OpenGL ES都是有帮助的。

着色器

初始化着色器管理者

GLShaderManager shaderManager; 

shaderManager.InitializeStockShaders(); 

// 下文都会使用这个函数来执行不同的着色器
GLShaderManager::UserStockShader(xxx, ...);

参数1:存储着色器种类
...
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单元着色器

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

参数1:单元着色器
参数2:颜色

使用场景:在默认OpenGL绘制坐标系[-1,1]中,所有只以单一颜色进行填充。
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平面着色器

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

参数1:平面着色器
参数2:4x4矩阵
参数3:颜色

使用场景:在绘制图形时,可以应用模型/投影变换
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上色着色器

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

参数1:上色着色器
参数2:允许变化的4x4矩阵

使用场景:在绘制图形时,可以应用模型/投影变换,颜色将会平滑的插入到顶点中,称为平滑着色。
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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:默认光源着色器
参数2:模型4x4矩阵
参数3:投影4x4矩阵
参数4:颜色

使用场景:在绘制图形时,可以应用模型/投影变换,这种绘制会让图形产生光照和阴影的效果。
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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:点光源着色器
参数2:模型4x4矩阵
参数3:投影4x4矩阵
参数4:点光源位置
参数5:漫反射颜色

使用场景:在绘制图形时,可以应用模型/投影变换,这种绘制会让图形产生光照和阴影的效果,和默认光源着色器很相似,但是光源的位置是固定的。
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纹理替换矩阵着色器

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

参数1:纹理替换矩阵着色器
参数2:模型4x4矩阵
参数3:纹理单元

使用场景:在绘制图形时,可以应用模型/投影变换,这种着色器通过给定的模型矩阵和纹理,将从纹理每个点中渲染到图形上对应的每个像素。
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纹理调整着色器

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

参数1:纹理调整矩阵
参数2:模型4x4矩阵
参数3:颜色值
参数4:纹理单元

使用场景:在绘制图形时,可以应用模型/投影变换,这种着色器通过给定的模型矩阵和纹理,将颜色和纹理混合后填充到片段里。
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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:纹理光源着色器
参数2:模型4x4矩阵
参数3:投影4x4矩阵
参数4:光源位置
参数5:颜色值
参数6:纹理单元

使用场景:在绘制图形时,可以应用模型/投影变换,通过给定的模型矩阵和投影,将纹理通过漫反射照明计算后进行调整。
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常用的基本图元

GL_POINTS 每个顶点在屏幕上都是一个单独的点
GL_LINES 每一对顶点构成一条线
GL_LINE_STRIP 顶点依顺序连成一条线
GL_LINE_LOOP 各顶点依顺序连成一条线且首尾相连形成封闭的线圈
GL_TRIANGLES 每三个顶点定义一个三角形
GL_TRIANGLES_STRIP 共用一个条带上的顶点的一组三角形
GL_TRIANGLES_FAN 以一个圆点为中心呈扇形排列,共用相邻顶点的一组三角形

其中GL_TRIANGLES_STRIP被称为三角形带,绘制第一个三角形后,只需要在给一个顶点即可构建一个三角形。

GL_TRIANGLES_FAN被称为三角形扇,和三角形扇有点类似,就是围绕一个点,形成一个扇形。

多边形形环绕方式

OpenGL默认认为多边形逆时针环绕的方式为正面,顺时针的方向为反面,虽然可以通过函数来改变,但是不建议改变,因为OpenGL是个大的状态机,改变了正反面等于把所有的方向都改变了。

glFrontFace(GL_CW);
GL_CW: 指定顺时针为正面
CL_CCW:指定逆时针为正面
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工具类

容器类-GLBatch

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

参数1:单元着色器
参数2:颜色

使用场景:在默认OpenGL绘制坐标系[-1,1]中,所有只以单一颜色进行填充。
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