# RealizeOpenGL

**Repository Path**: GaoZiping/realize-open-gl

## Basic Information

- **Project Name**: RealizeOpenGL
- **Description**: 带图像窗口的光栅化软渲染器，主要是手动实现OpenGL的一些基础功能。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2023-09-13
- **Last Updated**: 2023-09-21

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# RealizeOpenGL

#### 介绍
带图像窗口的光栅化软渲染器，主要是手动实现OpenGL的一些基础功能。通过一个画点的功能，构建一个虚拟的GPU, 实现一套虚拟的软光栅，其主要是参考OpenGL框架模式，实现OpenGL的光栅化流程，也加强后期对顶点着色器和片源着色器具体作用的了解。

#### 软件架构
01_Windows
* 1 主循环流程在winMain函数中
* 2 窗体构建，消息处理，其他方面的细节都封装在application类里面

02_drawPoint
* 1 GDI 绘制环境搭建
* 2 搭建模拟GPU的代码架构
* 3 点的绘制实践

03_drawLine
* 1 光栅化Raster类设计
* 2 Brensenham算法实现
* 3 直线算法测试

04_mathVector
* 1.各类向量（Vector）的实现

05_drawTriangle
* 1.三角形扫描线绘制算法的实现
* 2. 三角形重心插值彩色绘制

06_drawImage
* 1 图片读取代码
* 2 图片显示代码
* 3 图片透明方案

07_UVTexture
* 1.uv系统实现
* 2.uvTexture显示

08_UVBiLinear
* 1.uv双线性插值

09_UVWrap
* 1.纹理wrap实现
* 2. 实现Repeat、Mirror的Wrap方式

10_Matrix
* 1. Matrix类的实现
* 2. Matrix相关算法实现

11_MVP
* 1.三维变换的实现（缩放/平移/旋转）
* 2.模型变换、视图变换、正交投影变换、透视投影变换、屏幕坐标变换
* 3.实现一个三维旋转的三角形


在11_MVP之前都是给定顶点按流程逐步绘制，没有引入类似OpenGL状态机的渲染流程机制，在11之后工程重构, 采用OpenGL状态机机制。

12_VAO_VBO
* 1.dataStructure重构
* 2.math lerp函数系统化
* 3.VBO
* 4.VAO
* 5.GPU重构

13_StateMachine

* 1.通过状态机模式，实现VBO/VAO/EBO的绑定/解绑/数据更新


14_Shader_Draw

* 1.Shader类与DefaultShader类
* 2.GPU改造：drawElement/vertexShaderStage/screenMapping/perspectiveDivision
* 3.Raster改造：统一绘制接口
* 4.三角形绘制


15_Clip
* 1.Clipper类以及sutherlandHodgman算法
* 2.GPU绘制流程加入剪裁

16_PerspectiveCorrection
* 1 修改了GPU当中的透视除法函数
* 2 加入透视恢复函数
* 3 加入了修剪函数trim
* 4 Raster插值，加入1/w以及depth
* 5 主流程更改

17_CullFace
* 1 GPU中增加cull相关状态，增加状态修改接口
* 2 Clipper中增加Cull功能
* 3 Draw流程中，加入cull流程

18_depthTest
* 1 FrameBuffer加入深度缓存
* 2 GPU加入深度测试状态,clear中清除深度缓存
* 3 绘制流程加入深度测试

19_blending
* 1 颜色混合状态
* 2 颜色混合加入绘制流程

20_texture
* 1 texture类编写，textureShader类编写
* 2 GPU中的Texture相关状态(生成/删除/绑定/数据）
* 3 FragmentShader加入纹理列表参数
* 4 实例

21_camera
* 1 LookAt数学函数
* 2 Camera类编写
* 3 Application中事件函数


#### 工程环境

1.  vs2019
2.  C++ 17
3.  cmake > 3.12