Opengl

学习网站

想要系统的学，推荐learnopengl网站官网链接.，同时可以看工具书《OpenGL编程指南(第8版)》

目前市面上的教程，大部分是针对新版本的opengl，即核心渲染模式，核心渲染模式更灵活也更难，因项目需要，我目前只是紧急的学习了opengl1.0+版本的简单操作，以后有机会的话再学习3.3版本的。

入门理解

opengl是一个渲染工具库，我们能操作的只用两种，一种是设置函数，一种是使某个设置生效函数

glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

如上述两个，一个设置了clear清除动作时候用什么颜色清除，第二行表示开始clear这个动作，清除的对象就是GL_COLOR_BUFFER_BIT，即颜色缓冲池

简单绘制

在1.0+版本中，绘制几何图形非常简单,通过glbegin开始，glend结束，中间写需要的数据点，通过不同的绘制模式，来绘制不同的几何形状：

glBegin(GLenum mode);
glVertex3d(x,y,z);
glEnd();

常用的绘制模式有：
GL_POINTS 画离散的点
GL_LINES 画线(每两个点连成一条线)
GL_LINE_STRIP 画线(所有点相互相连，首尾不相连)
GL_LINE_LOOP 画线(所有点相互相连，首尾相连)
GL_POLYGON 填充面(将所有点围成的面进行填充)
GL_QUADS 填充面(将每四个点围成的面进行填充,相邻点之间不填充)
GL_QUAD_STRIP 填充面(每两个点构成一条线，每两个线构成一个四边形)
GL_TRIANGLES 填充三角形(将每三个点围成的三角形进行填充，相邻的点之间不填充)
GL_TRIANGLE_STRIP 填充三角形(将每三个点围成的三角形进行填充，相邻的点之间填充)
GL_TRIANGLE_FAN 填充三角形(以第一个点为顶点，之后每两个点合起来围成的三角形进行填充，相邻的点之间填充)

理解世界坐标、窗口坐标

这一节建议仔细看learnopengl网站，坐标系统这一章节，教程链接: link.
个人理解：
所有的工作目的，都是为了将一个我们构建的3d世界，在2d的电脑屏幕上合理地显示出来。其中有三个主要的矩阵，通过改变这些矩阵，能做到控制展示的效果。
一般通过改变GL_MODELVIEW矩阵，来旋转、平移、缩放世界中的物体
一般通过改变GL_PROJECTION矩阵，来改变投影的效果
opengl会时刻维护这两个矩阵，提供的关于矩阵的操作函数，都是对于当前矩阵来说的，如果想用一个矩阵乘modelview矩阵，那么需要先把modelview矩阵切换到当前矩阵，再使用乘法操作。
为了更好的理解坐标的问题，以下是一些实际例子讲解

// 创建了两个vector，用来保存opengl的两个矩阵std::vector<double> projectionmatrix;std::vector<double> modelviewmatrix;glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
// 切换当前矩阵为GL_MODELVIEW矩阵
glLoadIdentity();
// 设置当前矩阵为单位阵，即物体没有变化
glTranslated(0,0，-2);
// 移动当前矩阵，沿z轴负向2单位，即站在0,0，0看，物体在0,0，-2
glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX, &modelviewmatrix[0]);
// 获取当前的矩阵，并保存到自定义的modelviewmatrix
glMultMatrixd(&modelviewmatrix[0]);
// 乘法操作，这样操作会让modelviewmatrix矩阵与当前矩阵相乘
// 这一步操作没有实际意义，只是为了展示如何进行乘法操作
// 在我们需要时，可以将数据存到modelviewmatrix，再乘进当前矩阵
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
// 切换当前矩阵为GL_PROJECTION矩阵

通过glVertex3d(x,y,z)这种方式设置的数据，opengl在获得了所有的数据之后，会按比例，把他们的坐标缩放到【-1，1】之间，初始时，所有数据构成的整体会在世界坐标（0,0,0）处，经过modelview矩阵，他们会被整体旋转平移，例如上例中，如果使用了glTranslated，他们就会被平移。
在经过裁剪、投影，最终会被呈现在我们的2d窗口上。具体投影、裁剪的过程，如果不设置不干预，opengl自己会做。

从鼠标窗口坐标到世界坐标转化

这是一个很常用的功能，展示一下标准代码：

void SketcherInteractiveWindow::pick_point(int x, int y)
{// 这是我在qt里的程序，x,y是qt窗口获取到鼠标事件的，鼠标的x,y窗口坐标makeCurrent();// 这个函数是“激活”了当前opengl状态机，因为多线程情况下，要保证正确，调用这个函数，就能保证你现在做的操作，操作的是当前的opengl状态机glMatrixMode(GL_PROJECTION);glLoadMatrixd(&projectionmatrix[0]);glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadMatrixd(&modelviewmatrix[0]);// 把当前矩阵保存下来GLint viewport[4];glGetIntegerv(GL_VIEWPORT, viewport);   // 获取你的视口大小，注意，视口和窗口可能一致，可能不一致，opengl最后呈现在视口，qt是窗口坐标GLdouble winX = double(x);GLdouble winY = double(height() - y);// qt的xy方向和opengl xy方向不一致winY = winY / height() * viewport[3];// 这里是我的qt窗口和opengl视口大小不一样，我做了一个等比例修改GLfloat winZ = 0.0;glReadPixels((int)winX, (int)winY, 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, &winZ);// glReadPixels,功能是读取当前winx，winy下，世界里，第一个深度值// 怎么理解？当3d变成2d，会有深度的区别，这个函数能读取你鼠标指的那个位置的// 最前面的那个像素，返回winz的值double newx,newy,newz;gluUnProject(winX, winY, (GLdouble)winZ, &modelviewmatrix[0], &projectionmatrix[0], viewport, &newx, &newy, &newz);// 注意，这里winx、winy、winz都是上面的视口坐标// modelviewmatrix、projectionmatrix都是我上个例子给出的，我自己保存的opegnl两个矩阵// 整个函数的功能是，根据屏幕上面展示的坐标，倒退，找到世界坐标}

视口、投影、裁剪

之后会把这节更新上，未完待续……

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