openGL 学习笔记

@think3r 2018-05-09 22:56:27
参考链接 :

1. OpenGL学习路径
2. Android 开发者官方开发者指南
3. learnopengl
4. OpenGL-wikipedia
5. OPENGL ES 3.0编程指南 原书第2版 --- github
6. https://github.com/KhronosGroup
7. khronos 官网
8. OpenGL-man-Page
9. OpenGL-Refpages---> github
10. 杀不死的 GPU 系列 --> 知乎:环太平洋

现已不再维护此项目中的代码, 仅更新 OpenGL 笔记, 具体代码及 demo 正在移植到 Android 平台, 参考 https://gitee.com/think3r/Android_openGLES

• 该项目采用 Android studio + NDK 来开发, 相应的 OGL-ES demo 渲染均在 native 层, 采用 C++ 编写;

1. 记录 OGL 学习笔记;
2. 参照 learnopengl, 在 windwos 上移植的 OGL-ES demo;

demo 主要架构:

• MFC 创建窗口与交互处理;
• Mali OGL-ES Emulator;
• 编译平台 MinGW64, 编译工具 WSL ;
• docker 支持?(代做)

0x00 学习笔记

1. openGL 概述
2. EGL
3. EGL 之外的东西
4. OpenGL 和 OpenGL-ES
   • VO, VBO, EBO, VAO概念梳理
   • 纹理
5. GLSL
   • shader-加密处理
6. 坐标变换

0x01 学习环境搭建

windwos 下 OpenGL-ES 模拟环境的搭建(已不在维护)

参考链接:

1. vs2017下搭建opengl es 3.0开发环境
2. OpenGL ES Emulator
3. 虚拟机中使用OpenGL遇到的错误总结

1. 打算使用 OpenGL Es 实现一遍 learnopengl 之中的例程(仅仅实现最简单的和最复杂的两个).
2. 环境则使用 Ubuntu windows mingw 和 Arm 的 OpenGL-ES 模拟器来搭建;
   • 预留 Android 下的 surface 传递接口, 以 so 的形式来调用.
   • 预留 surface 配置的接口.
   • EGL 后续可能使用 Java 实现, 固将 EGL 和 GL 分别封装成两个库;
   • 预留键盘/鼠标操作的统一接口;
3. 开发环境 : source Insight + make;
   • wsl 远程时执行窗口相关的命令时, 容易出现 GFW 等相关的错误, 可使用 export DISPLAY=:1 来搞定; (在 1903 下的 wsl 中 wsl 以不能直接运行...)
   • 需在 windows 环境变量 Path 中添加 ../file/Mali_OpenGL_ES_Emulator-v3.0.4-2-g8d905-Windows-64bit 或者直接拷贝输出成果物至上述路径下;
     • 至于 -Wl,-rpath= 则因为 mingw 不支持而作罢, 可参考链接 : MinGW-w64 - for 32 and 64 bit Windows -- A complete runtime environment for gcc

     rpath is not used on windows. DLLs are loaded as described https://docs.microsoft.com/en-us/windows/win32/dlls/dynamic-link-library-search-order

   • 而静态库链接一直有问题... 暂且停滞...
4. 关于 cmd 下 printf() 颜色的支持 :
   • C Programming - using ANSI escape codes on Windows, macOS and Linux terminals
   • ANSI escape code

ubuntu 下的 OpenGL Es 模拟限制

1. can't run mail-cube with emulator on ubuntu 16.04
2. OpenGl 4 support for VMWare Workstation Pro
3. How to update to latest OpenGL version on Virtualbox Ubuntu Linux machine?

根据 Arm 的文档, 我们得到了如下的问题描述 :

In general, the Mali OpenGL ES Emulator will work on any system that supports at least:
• OpenGL 3.2 – when OpenGL ES 2.0 contexts are used1
• OpenGL 3.3 – when OpenGL ES 3.0 contexts are used
• OpenGL 4.3 – when OpenGL ES 3.1 or 3.2 contexts are used

According to the Mali OpenGL ES Emulator documentation:

The emulator requires a graphics card that supports at least OpenGL 4.3. 而 VmWare 下的模拟器, 则只支持到 OpenGL 3.0; VirtualBox 更是只有 2.0 ; 因此将环境先迁移 windows 下;

Windows 下 OpenGL-Es 模拟环境的搭建

0x02 demo on Windows-OpenGL-ES

0. Note :
   • 由于 deInif() 崩溃, 固暂时不对 OGL 资源做完全的释放
   • Mali OGL-ES 模拟器的 GLSL 编译有 bug, 相同类型的不同变量只能写在同一行, 否则会报错;
1. make 1.helloTriangle
   • 环境测试 && 最初入门;
2. make 2.triangleIndxed
   • 全局变量 u32DrawMode 绘制模式, 可为 : GL_TRIANGLES, GL_POINTS, GL_LINE_LOOP 等;
   • -D USE_VAO 使用 BO + VBO + VAO + EBO 绘制四边形;
     • hello_triangle_indexed
   • -D USE_VBO 使用 BO + VBO 绘制四边形;
   • -D USE_EBO 使用 BO + VBO + EBO 绘制四边形;
   • -D USE_TRANGLES 6 顶点直接绘制四边形;
   • -D USE_TRANGLES_STRIP 4 顶点直接绘制四边形;
3. make 3.triangle2
   • -D ONE_VBO 使用 1 VBO + 2 EBO + 2 VAO + 2 program 绘制颜色不同的四边形;
   • -D TWO_VBO 使用 2 VBO + 2 VAO + 2 program 绘制颜色不同的四边形;
4. make 4.shader_glsl
   • -D TWO_VERTEX_ATTRI_POINTER 1 VBO + 1 VAO + 双顶点数组指针, 绘制调色板三角形;
   • -D UINFORM_TEST 使用 GLSL 中的 uniform 绘制变色三角形;
5. make 5.shader_glsl2
   • shaderToy 着色器代码移植, 炫酷的动态调色盘;
6. make 6.textureCombined
   • 纹理初步使用 + 颜色混合(使用了 VAO);
7. make 7.textureCombined
   • 纹理 x 2 混合 + 颜色混合;
8. make 8.textureMode
   • 纹理缩放和渲染模式;
   • note: glsl 中的两个纹理, 必须放到一行, 否则会报错!
9. make 9.transFormations 平面矩形
   • 对应 transformations_exercise2;
10. make 10.coordinateSystem 立方体
    • 无宏定义, 对应 6.2.coordinate_systems_depth
    • -D MULTIPLE_CUBE 对应 6.3.coordinate_systems_multiple
11. make 11.camera 摄像机 :
    • 增加了 MFC 鼠标支持 :
      • 方向键/WASD -------> 前进, 后退, 左, 右 ;
      • 鼠标滚轮 ------------> 放大 ;
      • ctrl + 鼠标移动 ----> 旋转 ;
    • WASD -- 百度百科
      • WASD ，位于键盘的左手面。这四个按键在第一人称射击游戏上通常作为控制玩家角色的移动。W 和 S 键用来控制角色向前或向后移动， A 和 D 键则用来控制角色左右转身。这组按键还有另一个变化 W-A-X-D，用以迁就一些习惯使用数字键盘的方向按键（8-4-6-2）的使用者。