openGL 基礎

參考資料: http://math.hws.edu/graphicsbook/c3/s1.html

openGL 定義了頂點(vertices), 它就是一個在立體世界的一個座標, 其所參照出的圖形稱之為 primitives, 一個 vertice 可以呈現(reder)出一個點, 兩個 vertices 連結成一條線, 3個 vertices 就能建構出一個面, openGL 透過 API 將這些繪圖指令傳給 GPU, 讓他雖然只能繪出畫出原始(primitive)的點(point)·線(line)·三角形面(triangle),但透過數學運算就能建構出其他複雜的圖形來.

一個 vertices 的座標在空間中有3個分量分別是(x,y,z),  vertices 呈現(render) 點(GL_POINT)的尺寸大小可以透過指令改變,直線(LINE)處理方式分成單一線段(GL_LINES),連結片斷線 (GL_STRIP),及封閉線(GL_LINE_LOOP),且線條尺寸也可以加以改變,三角形面的處理方式也有三種,分別是獨立三角形面(GL_TRIANGLES), 三角形聯立面(GL_TRIANGLE_STRIP), 扇狀三角形面(GL_TRIANGLE_FAN)

處理隱藏面:

openGL 不使用繪圖者演算法(painter's algorithm 後畫優先,蓋住背景,繪出前景),而是利用景深測試法(GL_DEPTH_TEST),利用觀景者與物體間的距離,當物件重疊時,距離遠的(smaller depth)將不會呈現出來. openGL 對於每個座標都會賦予一個景深分量 w, 因此一個 vertices 實際上有4個分量(x,y,z,w), openGL 內部有個景深返衝區(depth buffer)負責追蹤每個點的幕前景深作為顯示(render)與否的根據,當需要在幕前呈現時,就會將該點的顏色點放出來並且更新景深返衝區,如果無需呈現,就不做任何事情,這就解決了隱藏面的問題,預設當 z 軸在 -1 與 1 之外的距離都會被隱藏不見, DEPTH_TEST 演算法(前景覆蓋背景)產生了一個新問題:透明的效果無法呈現,這也只能用繪圖者演算法加來已解決. openGL 的座標軸右方是 +x 軸(螢幕左右軸), 上方是 +y 軸(螢幕上下軸), 螢幕前面是 +z 軸(垂直螢幕前後軸), 也就是握半拳把拇指往自己比的右手座標系統(right-handed coordinate system ).