OpenGL-learn

OpenGL

OpenGL简介

  • 实质: 图形规范，并非API；具体由显卡商实现;
  • 特点: 状态机

GLAT

OpenGL具体代码由硬件厂家实现，调用函数时需要实际函数的指针，GLAT库可以用来将函数指向具体实现。

图形渲染管线

着色器

标准化设备坐标

顶点着色器

Term

perspective:透视

orthographic:正射投影

frustum:平截头体

深度测试 Depth Testing

默认禁用，启用深度测试：

1
2
3
4
5
glEnalbe(GL_DEPTH_TEST);					// 启用深度测试
...
while(renderCondition){
    glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);	// 清除深度缓冲
}
  • glsl中 gl_FragCoord.z表示片段的深度缓冲值

禁止深度缓冲写入

1
glDepthMask(GL_FALSE);						// 深度掩码设为false，禁止写入

深度缓冲将深度值映射到[0, 1]，是非线性函数，物体离平截头体近平面越近，精度越高，离近平面越远，精度越低：$F_{depth} = \frac{1/z - 1/near}{1/far - 1/near}$

深度测试函数，规定在什么情况通过深度测试

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
glDepthFunc(GL_LESS);	// default
/* parameter:
GL_ALWAYS
GLNEVER
GL_LESS
GL_EQUAL
GL_LEQUAL
GL_GRETER
GL_GEAUAL
GL_NOTEQUAL
*/

深度冲突 Z-fighting

当物体紧密排列时，深度缓冲没有足够精度决定谁在前面，两个形状抢夺显示先后顺序。会有奇怪的显示，冲突解决方法：

  • 不要把物体摆放太近
  • 使用高精度深度缓冲
  • 近平面设置远一点

模板测试 Stencil testing

由窗口库(GLFW)配置模板缓冲，默认禁用，启用模板测试：

1
2
3
4
5
glEnable(GL_STENCIL_TEST);		// 启用模板缓冲
...
while(renderCondition){
    glClear(GL_STENCIL_BUFFER_BIT);	// 清除模板缓冲
}

模板掩码，stencil写入缓冲前先与stencil mask做与运算

1
2
glStencilMask(0xFF);	// 每位写入模板缓冲都会保持原样
glStencilMask(0x00);	// 所有写入缓冲都为0，相当于禁用写入
  • 模板函数：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28

glStencilFunc(GLenum func, GLint ref, GLuint mask);		// 何时通过模板测试
glStencilFunc(GL_EQUAL, 1, 0xFF);	// default
/* parameter:
GL_ALWAYS
GLNEVER
GL_LESS
GL_EQUAL
GL_LEQUAL
GL_GRETER
GL_GEAUAL
GL_NOTEQUAL
*/
glStencilOp(GLenum sfail, GLenum dpfail, GLenum dppass);
// sfail：模板测试失败时采取的行为
// dpfail: 模板测试通过，深度测试失败
// dppass: 深度测试通过时采取的行为
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);	// default
/* parameter:
GL_KEEP
GL_ZERO
GL_REPLACE
GL_INCR: 模板值加一(加一后要小于模板最大值)
GL_INCR_WRAP:	模板值加一，若超过最大值置零
GL_DECR
GL_DECR_WRAP:	模板值减一，若小于0则置为最大值
GL_INVERT:	按位翻转
*/

用模板测试绘制物体边框

Blending

  • source：源颜色，上面叠的颜色
  • destination：目标颜色，底色

destination和source和绘制顺序相关

Framebuffer

point light

  1. create a cube map texture
  2. setting cube texture to GL_DEPTH_COMPONENT
  3. setting texture parameter
  4. shadow Projection & shadow view matrix
OpenGL

本博客所有文章除特别声明外，均采用 CC BY-SA 4.0 协议 ，转载请注明出处！