OpenGL渲染流程，CPU，GPU，内存，显存之间简单的数据交互。
OpenGL渲染管线
(也就是)OpenGL渲染一帧图形的流程
- 以下列举 [渲染一个三角形的流程]，他是OpenGL最核心最基本的渲染流程 你可以将它视为 [精简版OpenGL渲染管线]
- 而更复杂的流程也仅仅就是：在此基础上的各个流程中 添加额外的内容，而这些会在后续补充。
- CPU将三角形的 [点坐标，及其索引信息] 传入GPU显存
- CPU调用 gl函数 [编译，链接，挂载] shader
- shader是使用 类C语言： glsl 编写的程序
- GPU会 执行shader中的内容，并根据shader程序进行绘图。
- GPU会 汇总shader提供的数据&CPU提供的数据，并根据他们进行绘图。
- CPU调用 gl函数激活 GPU执行shader并绘制图
- 以下是相关代码：
// build and compile our shader program
// ------------------------------------
// vertex shader
unsigned int vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);
glCompileShader(vertexShader);
// check for shader compile errors
int success;
char infoLog[512];
glGetShaderiv(vertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if (!success)
{
glGetShaderInfoLog(vertexShader, 512, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
}
// fragment shader
unsigned int fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);
glCompileShader(fragmentShader);
// check for shader compile errors
glGetShaderiv(fragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if (!success)
{
glGetShaderInfoLog(fragmentShader, 512, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
}
// link shaders
unsigned int shaderProgram = glCreateProgram();
glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);
glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
glLinkProgram(shaderProgram);
// check for linking errors
glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success);
if (!success) {
glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
}
glDeleteShader(vertexShader);
glDeleteShader(fragmentShader);
// -----------------------------以上：Shader编译，编译检查，链接，链接检查-----------------------------
// set up vertex data (and buffer(s)) and configure vertex attributes
// ------------------------------------------------------------------
//三角形顶点，及其索引信息：
float vertices[] = {
0.5f, 0.5f, 0.0f, // top right
0.5f, -0.5f, 0.0f, // bottom right
-0.5f, -0.5f, 0.0f, // bottom left
-0.5f, 0.5f, 0.0f // top left
};
unsigned int indices[] = { // note that we start from 0!
0, 1, 3, // first Triangle
1, 2, 3 // second Triangle
};
//向GPU传入相关数据
unsigned int VBO, VAO, EBO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);
glGenBuffers(1, &VBO);
glGenBuffers(1, &EBO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);
glBindVertexArray(VAOID)
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);
// note that this is allowed, the call to glVertexAttribPointer registered VBO as the vertex attribute's bound vertex buffer object so afterwards we can safely unbind
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0); //解除当前VBO的Bind
// remember: do NOT unbind the EBO while a VAO is active as the bound element buffer object IS stored in the VAO; keep the EBO bound.
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0); //解除当前EBO的Bind
// You can unbind the VAO afterwards so other VAO calls won't accidentally modify this VAO, but this rarely happens. Modifying other
// VAOs requires a call to glBindVertexArray anyways so we generally don't unbind VAOs (nor VBOs) when it's not directly necessary.
glBindVertexArray(0); //解除当前VAO的Bind
//绘制循环，每一循环绘制一帧
while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
// input
// -----
processInput(window);
// render
// ------
glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
// draw our first triangle
glUseProgram(shaderProgram);
glBindVertexArray(VAO); //将绘制当前Bind的VAO，VAO是什么具体详见下面内容
// seeing as we only have a single VAO there's no need to bind it every time, but we'll do so to keep things a bit more organized
// glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
glBindVertexArray(0); //解除当前VAO的Bind
// glfw: swap buffers and poll IO events (keys pressed/released, mouse moved etc.)
// -------------------------------------------------------------------------------
glfwSwapBuffers(window);
glfwPollEvents();
}
// optional: de-allocate all resources once they've outlived their purpose:
// ------------------------------------------------------------------------
glDeleteVertexArrays(1, &VAO);
glDeleteBuffers(1, &VBO);
glDeleteBuffers(1, &EBO);
glDeleteProgram(shaderProgram);
VAO&VBO&EBO
抽象对象，OpenGL没有固定它们的实现，根据硬件厂商的硬件实现，软件实现也许会产生差异
1. VBO：OpenGL用来管理 来自CPU数据的 一种工具，
- 使用 glVertexAttribPointer() 可以序列化 [当前与Flag:GL_ARRAY_BUFFFER] 绑定的VBO 中的数据，并指向当前绑定的VAO。
2. VAO：OpenGL序列化数据的 一种工具。
- 使用 glVertexAttribPointer() 后，可以向 [VAO的指定栏位] 保存一个 序列化后的数据包。
- glVertexAttribPointer(
- index > 此数据包使用的 VAO栏位
- size > 每个分量的数据单位的个数 [如：若该栏位存放的分量是三维顶点，则他有三个数据单位]。
- type > 数据单位的类型。
- normalized > 是否需要归一化这组数据。
- stride > 每个分量之间的间隔，如果是0，则该栏位存放的数据 在VBO中紧密排列[连续线性]
- pointer > 该组数据的起始位置
- )
3. EBO：为顶点提供索引，这样面对重复数据时，可以使用索引来节省空间。
- 函数glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6）
- 会以三角形的形式按序绘制顶点，但当多个三角形有重复顶点时，你将不得不重复输入这些数据
- 函数glDrawElements()
- 会以三角形的形式按序绘制顶点，但是绘制顶点的依据是顶点索引，OpenGL根据索引寻找顶点数据，这样保证数据无需重复输入。
unsigned int VBOID, VAOID, EBOID;
//申请三个整形值，用以存放 申请的VBO,VAB,EBO的ID
glGenBuffers(1, &VBOID);
glGenVertexArrays(1, &VAOID);
glGenBuffers(1, &EBOID);
//向OpenGL申请: 1*VBO, 1*VAO, 1*EBO 并将其ID传入各自的 地址
//[gl函数要求：此地址可以是连续数组空间的首地址，也可以是单一的一个数据]
glBindVertexArray(VAOID)
//绑定VAOID指向的VAO对象
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBOID);
//将VBOID指向的VBO 与flag:GL_ARRAY_BUFFER绑定。
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
//
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);
2.
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