【OpenGL学习】第1课: 概念与流程理解

仅自学做笔记用,后续有错误会更改

理论

什么是OpenGL：

一般它被认为是一个API(Application Programming Interface, 应用程序编程接口)，包含了一系列可以操作图形、图像的函数。然而，OpenGL本身并不是一个API，它仅仅是一个由Khronos组织制定并维护的规范(Specification)，其具体的实现由各大显卡厂商(或爱好者)编写，OpenGL只关注其功能和结果与规范匹配就行。
OpenGL本身可以理解为一个大型状态机(State Machine)：一系列的变量描述OpenGL此刻应当如何运行。OpenGL的状态通常被称为OpenGL上下文(Context)。我们通常使用如下途径去更改OpenGL状态：设置选项，操作缓冲。最后，我们使用当前OpenGL上下文来渲染。

核心模式与立即渲染模式：

早期的OpenGL使用立即渲染模式（Immediate mode，也就是固定渲染管线），这个模式下绘制图形很方便。OpenGL的大多数功能都被库隐藏起来，开发者很少有控制OpenGL如何进行计算的自由。而开发者迫切希望能有更多的灵活性。随着时间推移，规范越来越灵活，开发者对绘图细节有了更多的掌控。立即渲染模式确实容易使用和理解，但是效率太低。因此从OpenGL3.2开始，规范文档开始废弃立即渲染模式，并鼓励开发者在OpenGL的核心模式(Core-profile)下进行开发，这个分支的规范完全移除了旧的特性。
本文档针对核心模式(Core-profile)学习。

核心流程：

生成→绑定→设置属性→解绑
生成对象：通过glGen*类函数获取唯一 ID（如glGenTextures生成纹理 ID）。
绑定对象：通过glBind*类函数将对象绑定到目标（如glBindTexture绑定纹理到GL_TEXTURE_2D）。
操作对象：通过针对目标的函数设置属性（如glTexParameter设置纹理参数）。
解绑对象：绑定0解除关联，避免误操作。

代码

整个OpenGL最为关键的一段代码示例

c 复制代码

// 创建对象
unsigned int objectId = 0;
glGenObject(1, &objectId);
// 绑定对象至上下文
glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, objectId);
// 设置当前绑定到 GL_WINDOW_TARGET 的对象的一些选项
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_WIDTH, 800);
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_HEIGHT, 600);
// 将上下文对象设回默认
glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, 0);

代码解析

初始化对象 ID

c 复制代码

unsigned int objectId = 0;

作用：定义一个变量用于存储后续生成的 "对象 ID"。

细节：在 OpenGL 中，0通常表示 "默认 / 无效对象"，所有有效的对象 ID 都是非 0 的正整数（由系统生成）。

生成对象（获取唯一 ID）。

c 复制代码

glGenObject(1, &objectId);

函数作用：向系统申请生成一个 "对象"，并获取它的唯一标识（ID）。
参数解析：
- 第一个参数1：表示要生成的对象数量（这里只生成 1 个）。
- 第二个参数&objectId：指向存储对象 ID 的变量的指针（生成后，objectId会被赋值为一个非 0 的有效 ID）。
类比：类似现实中 "办银行卡"，系统给你一张唯一的卡号（ID），后续通过卡号操作这张卡。

绑定对象到上下文（指定 "当前操作的对象"）

c 复制代码

glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, objectId);

函数作用：将生成的对象（objectId）绑定到上下文的 "目标（GL_WINDOW_TARGET）" 上，后续对该目标的操作会直接作用于这个绑定的对象。
参数解析：
- 第一个参数GL_WINDOW_TARGET：枚举值，表示 "窗口目标"（即这个对象是用于窗口的，OpenGL 中不同类型的对象有不同的目标，如纹理目标GL_TEXTURE_2D、缓冲目标GL_ARRAY_BUFFER等）。
- 第二个参数objectId：要绑定的对象 ID（即步骤 2 生成的 ID）。
  核心意义：OpenGL 上下文一次只能 "关注" 一个对象（针对某个目标），绑定后，所有对该目标的操作都会 "精准命中" 绑定的对象（类似 "选中文件后，按删除键才会删除选中的文件"）。

设置对象属性（针对当前绑定的对象）

c 复制代码

glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_WIDTH, 800);
glSetObjectOption(GL_WINDOW_TARGET, GL_OPTION_WINDOW_HEIGHT, 600);

函数作用：设置 "当前绑定到GL_WINDOW_TARGET的对象" 的属性（这里是窗口的宽和高）。
参数解析：
- 第一个参数GL_WINDOW_TARGET：指定要操作的目标（因为当前该目标绑定了objectId，所以实际操作的是objectId对应的对象）。
- 第二个参数GL_OPTION_WINDOW_WIDTH/GL_OPTION_WINDOW_HEIGHT：枚举值，表示要设置的属性（窗口宽度 / 高度）。
- 第三个参数800/600：属性的具体值（这里将窗口宽设为 800 像素，高设为 600 像素）。

解绑对象（恢复默认状态）

c 复制代码

glBindObject(GL_WINDOW_TARGET, 0);

函数作用：将GL_WINDOW_TARGET目标的 "当前绑定对象" 设为0（默认值），即解除之前的绑定。
意义：避免后续操作（如误操作其他属性）影响已设置好的对象（类似 "编辑完文件后取消选中，防止误删除"）。