OpenGL小白到精通（中级篇）

OpenGL小白到精通（中级篇）
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OpenGL是个专业的3D程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层3D图形库。OpenGL的前身是SGI公司为其图形工作站开发的IRIS GL。IRIS GL是一个工业标准的3D图形软件接口，功能虽然强大但是移植性不好，于是SGI公司便在IRIS GL的基础上开发了OpenGL。OpenGL的英文全称是“Open Graphics Library”，顾名思义，OpenGL便是“开放的图形程序接口”。虽然DirectX在家用市场全面领先，但在专业高端绘图领域，OpenGL是不能被取代的主角。


作为独立于操作系统的开放的三维图形的软件开发包，在其基础上开发的应用程序能够简单方便的移植于各种平台。其具有七大功能：
1.
建立3D模型：OpenGL除了能够处理一般的2D图形，即点、线、面的绘制外，主要任务是集合了3D立体的物体绘制函数。
2.
图形变换：OpenGL利用基本变换以及投影变换处理图形。所谓的基本变换就是在处理2D平面图形时的平移、旋转、变比、镜像变换。投影变换就是在处理3D立体图形时的平行投影以及透视投影。通过变换方式，可以将2D的平面图形清晰明了的变换成3D的立体图形，从而在减少计算的时间的同时就能够提高了图形显示的速度。
3.
颜色模式：OpenGL库中的颜色模型：使用较为广泛的RGBA模式以及颜色索引模式（color index）。
4.
光照、材质的设置：OpenGL库中包含了多种光照的类型。材质是用光反射率来表示的。其原理是基于人眼的原理，场景中的物体是由光的红绿蓝的分量以及材质的红绿蓝的反射率的乘积后所形成的颜色值。
5.
纹理映射：纹理指的是物体表面的花纹。OpenGL库中集合了对于物体纹理的映射处理方式，能够十分完整的复现物体表面的真实纹理。
6.
图像增强功能和位图显示的扩展功能：OpenGL的功能包括像素的读写、复制外，以及一些特殊的图像处理功能：比如，融合、反走样、雾的等等特殊的处理方式。对于图像的重现和处理，可以使得效果更有真实感，逼真。
7.
双缓存功能：OpenGL创新性的运用了双缓存形式。计算场景、生成画面图像、显示画面图像分别将其由前台缓存和后台缓存分开处理，大大提高了计算机的运算能力以及画面的显示速度。

现代OpenGL核心特性
1 核心模式与立即模式的区别
OpenGL的编程模式主要分为“核心模式”和“立即模式”。核心模式（Core Profile）是OpenGL 3.2引入的概念，它是现代OpenGL编程的基础。核心模式下，固定功能管线被完全移除，开发者需要自己编写顶点和片段着色器来控制渲染管线。
核心模式提供了一种更加灵活和可控的渲染管线，但同时也需要开发者掌握更多关于图形管线的知识。相比之下，立即模式（Compatibility Profile）提供了对旧版本OpenGL函数的支持，但限制了对现代硬件特性的访问。
2 核心特性在现代图形编程中的应用
核心模式的核心特性为现代图形编程带来了一系列优势： - 着色器可以根据需要自定义，提供更复杂的视觉效果。 - 纹理和顶点缓冲对象（VBOs）的使用减少了对显存的浪费，提升了渲染效率。 - 使用核心特性可以更有效地利用现代显卡的并行处理能力。