经典光照模型 经典光照模型通过单独计算光源成分得到综合光照效果,然后添加到物体表面特定点,这些成分包括:环境光.漫反射光.镜面光. 环境光:是指不是来特定方向的光,在经典光照模型中基本是个常量. 漫反射光:是散射在各个方向上均匀的表面特定光源.物体表面通过光照照亮,即使这个表面没有将光源直接反射到你的眼睛中.漫反射与眼睛的方向没有关系,但与光源的方向有关,当表面直接面向光源的时候会表现的亮一些,而倾斜的时候则暗一些,因为在现实中倾斜的表面接受的光要少一些.在经典光照模型中,我们使用表面的法向量来…

纹理 在之前的实践中,我们所渲染的物体的表面颜色都是纯色或者根据顶点位置计算出的一个颜色,这种方式在表现物体细节方面是比较吃资源的,因为我们每增加一个细节,我们就需要定义更多的顶点及其属性.所以美术人员和程序员更多的是使用纹理来表现模型的细节. 纹理简单来说就是一个二维图片,OpenGL通过顶点的UV坐标把图片的内容贴到物体的表面,这样我们只需要少量的顶点和一张贴图就可以表现出足够的细节.可以想象一下,有一面墙,每一块转的纹理不同,如果使用增加顶点数据的方式来渲染,需要的数据不可预计,但如果使用…

OpenGL中顶点经过顶点着色器后会变为标准设备坐标系.标准设备坐标系的各坐标的取值范围是[-1,1],超过这个范围的点将会被剔除.而这个变换的过程可描述为顶点在几个坐标系统的变换,这几个坐标系统为: 模型空间(Local Sapce) 世界空间(world Space) 观察空间(View Space) 裁切空间(Clip Space) 屏幕空间(Projection Space) OpenGL的顶点变换为标准设备坐标系的点就是按:模型空间->世界空间->观察空间->裁切空间->…

本次实践是绘制两个三角形,重点理解顶点数组对象和OpenGL缓存的使用. 顶点数组对象 顶点数组对象负责管理一组顶点属性,顶点属性包括位置.法线.纹理坐标等. OpenGL缓存 OpenGL缓存实质上是OpenGL服务端的一块内存区域,用于存储数据.OpenGL的所有数据都是存储在缓存对象中的. 在本次实践的思路是创建一个顶点数组对象来管理所绘制的三角性的顶点数据,数据存储在缓存对象中,然后使用绘制API绘制三角形. 首先,创建顶点数组对象,函数原型:void genVertexArrays(G…

OpenGL 作为一个图形接口,并没有包含窗口的相关内容,但OpenGL使用必须依赖窗口,即必须在窗口中绘制.这就要求我们必须了解一种窗口系统,但不同的操作系统提供的创建窗口的API都不相同,如果我们在学习OpenGL时要去学习一整套的窗口系统,这将带来很多的不便,所以出现了GLUT.GLUT全称OpenGL Utility Toolkit,是一套和窗口系统无关的软件包,为我们提供了窗口创建,用户输入输出处理等功能.优点是:简小,精悍.注意GLUT并不是一个功能特别全面的窗口系统工具包,所以构建…

本次实践所使用环境为CentOS 7. 参考:http://www.xuebuyuan.com/1472808.html OpenGL开发环境搭建: 1.opengl库安装 opengl库使用mesa库,安装命令: yum intall mesa* mesa库是一个开源的三维计算机图形库,以开源的形式实现了opengl应用程序接口.具体介绍:https://www.mesa3d.org/intro.html. 2.glut安装 下载freeglut,下载地址为: https://github.c…

文本绘制 本文主要射击Freetype的入门理解和在OpenGL中实现文字的渲染. freetype freetype的官网,本文大部分内容参考https://www.freetype.org/freetype2/docs/tutorial/step1.html#section-2 library FreeType中的library其类型是FT_Library,定义如下: typedef struct FT_LibraryRec_ *FT_Library; 所以可以简单的理解为一个FT_Libr…

OpenGL图像数据操作 之前的实践中,我们在着色器中的输入输出都是比较固定的.比如在顶点或片元着色器中,顶点属性的输入和帧缓存的颜色值:虽然我们可以通过纹理或者纹理缓存对象(TBO)来读取任意的内存区域,不过总体上来说写入的时机是固定的,也是可以预知的.比如我们在固定的阶段通过transform feedback操作来获取顶点数据并传递到transform feedback缓存中,也可以根据光栅化阶段的标准样式,将片元着色器产生的像素写入帧缓存中. 在这次实践中我们将使用一种允许用户在指定的位…

多实例渲染 OpenGL的多实例渲染是一种连续执行多条相同的渲染命令的方法,并且每条命令产生的结果都有轻微的差异,通常用于渲染大量的几何物体. 设想一个场景,比如太空,我们需要渲染数以万记的星球,如果我们使用常规的做法,渲染的过程应该是是:绘制第一个星球glBindVertexArray——glDrawArrays或glDrawElements,然后使用同样的流程绘制其它的星球.但这种方式非常容易达到计算机的性能瓶颈,就算是渲染的物体是最简单的面片,因为在绘制的整个过程中,绘制物体的时间其实非常…

几何着色器 几何着色器是位于图元装配和片元着色器之前的一个着色器阶段,是一个可选阶段.它的输入是一个图元的完整的顶点信息,通常来自于顶点着色器,但如果细分计算着色器启用的话,那输入则是细分计算着色器的输出:相对应的几何着色器的输出也是完整的图元信息.所以简单的理解几何着色器就是一个我们可以对图元信息再次修改的阶段. 这个修改可以体现在两个方面,一个是图元的数量,一个是图元的类型.即我们可以输入一个三角形,然后输出两个甚至更多的三角形,当然也可以不输出三角形:而图元类型改变则可理解为输入如果是三角…