《Learn OpenGL》https://learnopengl.com/Introduction 讲述 OpenGL 3.3 core profile 版本。

Getting Started

OpenGL

  1. OpenGL 3.0 引入 API 废弃机制；OpenGL 3.1 废弃了fixed-function pipeline相关的函数；OpenGL 3.2 开始划分 core profile 和 compatibility profile。

  2. OpenGL context 是一个大状态机，OpenGL object 是状态机里的一部分状态，使用模式如下：

    // An OpenGL object
struct object_name {
    float  option1;
    int    option2;
    char[] name;
};

// The State of OpenGL
struct OpenGL_Context {
  	...
  	object_name* object_Window_Target;
  	...
};

// create object
unsigned int objectId = 0;
glGenObject(1, &objectId);
// bind/assign object to context
glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, objectId);
// set options of object currently bound to GL_WINDOW_TARGET
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_WIDTH,  800);
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_HEIGHT, 600);
// set context target back to default
glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, 0);
// delete object
glDeleteObject(objectId);

Hello Triangle

  1. OpenGL Pipeline

    1. Vertex puller
    2. Vertex Shader: 处理单个 vertex，变换坐标，改变属性
    3. Primitive Assembly: 处理构成一个基本图形的所有 vertex，输出基本图形(点，三角形、线段)
    4. Tessellation
      1. Tessellation Control Shader
      2. Primitive Assembly
      3. Tessellation Primitive Generator
      4. Tessellation Evaluation Shader
      5. Primitive Assembly
    5. Geometry Shader: 处理基本图形，输出额外 vertex
    6. Primitive Assembly
    7. Transform Feedback (optional)
    8. Flat shading
    9. Clipping
    10. Perpspective Divide
    11. Viewport Transform
    12. Front/Back Face Selection
    13. Rasterization：处理基本图形，输出像素点
    14. Fragment Shader：为像素点着色，处理光照、阴影等。Fragment 指 OpenGL 里为了渲染单个像素点所需要的所有数据。
    15. Per-Fragment Operation: scissor test, stencil test, depth test, blending, logical operation, write mask
    16. Framebuffer

  2. 只有 Vertex Shader 和 Fragment Shader 是没有默认值，必须自行提供的。

  3. Normalized Device Coordinates(NDC): 被 vertex shader 处理后，x、y、z坐标应该在 [-1.0, 1.0]之间，x 轴向右，y 轴向上（与 screen space coordinate 相反)，且原点在坐标系中间（在屏幕坐标系中原点是左上角）。在 viewport transform 中会使用 glViewport() 指定的参数将 NDC 坐标转换到 SSC 坐标，转换后的坐标称为 fragment shader 的输入。

  4. 使用 shader

  5. 使用 Vertex Buffer Object

    unsigned int vbo;
glGenBuffers(1, &vbo);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

// GL_STREAM_DRAW: 写一次，读几次
// GL_STATIC_DRAW: 写一次，读多次
// GL_DYNAMIC_DRAW: 多次写，多次读