OpenGL笔记（一）绘制三角形

一、一些概念：

GLTools: 一些有用且可复用的函数

GLEW: OpenGL API的一些扩展机制

GLUT: OpenGL Utility toolkit, OpenGL跨平台相关，隐藏平台相关细节

RC代表渲染环境（Rendering Context），是运行中的OpenGL状态机句柄

固定渲染模式限制了开发者的自由，目前一般都是采用核心模式（Core-profile)。

跨距Stride

可以用2个数组分别描述位置和颜色信息，这样必须保证两个数组中顶点的位置和颜色是否一一对应。

除了这种方式，还可以选择一个数组存储两种信息的方式：“顶点1位置+顶点1颜色+顶点2位置+顶点2颜色+”，这样就引出了跨距的概念，即一个顶点和颜色占用的空间个数之和。

OpenGL的操作方式

由跨距可以看出，OpenGL操作时，一般都是将所需的数据准备好，然后调用glDrawElements函数一次绘制完成，而不是通过某个函数一个顶点一个顶点的去渲染，这是OpenGL渲染的一个特点。

二、开发重点

1. 顶点着色器

每个顶点执行一次，比如我们绘制一个线段，包含了2个顶点，那就是执行2次顶点着色器。我们传递给顶点着色器的数据不仅包含了每个顶点的位置，也包含颜色

2. 片段着色器

3. 将数据传递给着色器

顶点和片段着色器用于描述如何绘制图形图像的环节；

GLSL：OpenGL编写着色器具体实现的编程语言；

三、归一化坐标

顶点的归一化坐标是[-1,1];

纹理的归一化坐标是[0,1]，两位维度分别是S、T，一般称为ST纹理坐标或UV坐标；如果设置的纹理坐标小于1，意思是将纹理的一小部分贴到顶点坐标中去；大于1，纹理边界将会拉伸。

纹理坐标方向性在Android上与我们平时熟悉的Bitmap、Canvas等一致，都是顶点在左上角。

四、纹理

1. 纹理：在OpenGL中简单理解就是一张图片

2. 纹理ID：纹理的直接引用

3. 纹理单元：纹理的操作容器，有GL_TEXTURE0、GL_TEXTURE1、GL_TEXTURE2等，纹理单元的数量是有限的，最多16个。所以最多只能同时操作16个纹理。在切换使用纹理单元的使用，使用glActiveTexture方法。

4. 纹理目标：一个纹理单元中包含了多个类型的纹理目标，有GL_TEXTURE_1D，GL_TEXTURE_2D等；

5. 纹理ID与纹理单元的关系

OpenGL要操作一个纹理，那么是将纹理ID装进纹理单元这个容器里，然后再通过操作纹理单元的方式去实现。

OpenGL的大部分纹理一般都只接受RGBA类型的数据，如果不是RGBA，比如YUV420P格式，可以在显卡中进行转换。

五、glDrawArrays顶点法和glDrawElements索引法的绘制区别

1. glDrawArrays只能是依次输入所绘制的每个三角形的每个数据，而glDrawElements需要输入每个定点（无需重复），外加一个绘制时的索引数组。

glDrawArrays传输或指定的数据是最终的真实数据,在绘制时效能更好；

glDrawElements指定的是真实数据的调用索引,在内存/显存占用上更节省；

glDrawArrays的数据空间损耗在顶点定义处；glDrawElements的数据空间损耗在顶点索引的定义处；

2. 适用情况

如果顶点复用情况较少，可以采用glDrawArrays；如果顶点复用情况多，画的图形较多，而且大不相同的时候，优先采用glDrawElements。

顶点法内存计算方式：顶点数 * 顶点属性数 * 顶点数据格式类型；

索引法内存计算方式：顶点数 * 顶点属性数 * 顶点数据格式类型 + 索引数 * 索引数据格式类型

3. 输入坐标时一定要输入完整，比如带.0f。

4. draw mode

比较关键的一个参数，2D绘制一般采用GL_TRIANGLE_STRIP或GL_TRIANGLE_FAN。

GL_TRIANGLE_STRIP：相邻3个点构成一个三角形,不包括首位两个点，例如ABC、BCD、CDE、DEF

GL_TRIANGLE_FAN：第一个点和之后所有相邻的2个点构成一个三角形，例如ABC、ACD、ADE、AEF

六、纹理

1. 环绕方式

GL_CLAMP_TO_EDGE：纹理坐标会被约束在0到1之间，超出的部分会重复纹理坐标的边缘，产生一种边缘被拉伸的效果

GL_REPEAT：对纹理的默认行为。重复纹理图像。

2. 纹理过滤

GL_NEAREST邻近过滤，是OpenGL默认的纹理过滤方式。当设置为GL_NEAREST的时候，OpenGL会选择中心点最接近纹理坐标的那个像素。

GL_LINEAR线性过滤，它会基于纹理坐标附近的纹理像素，计算出一个插值，近似出这些纹理像素之间的颜色。