1.OpenGL自学笔记(四)(着色器)
2.用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- OpenGL简介及演化
3.opengl超级宝典和OpenGL编程指南哪个适合新手哪个好
4.OpenGL学习之旅(6)---imgui库使用
5.opengl-01:源码编译
6.用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 重构代码组织OpenGL核心对象包pygl
OpenGL自学笔记(四)(着色器)
这一章节没有太多新内容,源码阅读主要是源码阅读对之前内容的复述。如果你熟悉shadertoy,源码阅读那么这一部分可能不需要过多解释。源码阅读更建议阅读资深人士的源码阅读教程。
着色器(Shader)是源码阅读奇迹 挂机 源码一种运行在GPU上的小程序,为图形渲染管道的源码阅读特定部分提供支持。从基本意义上讲,源码阅读着色器是源码阅读一种将输入转换为输出的程序。着色器非常独立,源码阅读它们之间不能相互通信,源码阅读唯一的源码阅读沟通方式是通过输入和输出。
着色器使用GLSL(类似C语言)编写。源码阅读除了GLSL,源码阅读还有HLSL、源码阅读CG等其他语言。GLSL是为图形计算专门设计的,包含针对向量和矩阵的有用特性。
以下是着色器的基础结构。
在顶点着色器中,每个输入变量被称为顶点属性。可声明的顶点属性数量有限,通常由硬件决定。一般至少有个(包含4个分量)的顶点属性可用。
GLSL包含C等其他语言的大部分默认基础类型:int、float、double、unit和bool。同时还有两种容器类型:向量(Vector)和矩阵(Matrix)。
GLSL中的向量是一个可以包含最高4个分量的容器,分量类型是基础类型之一。大多数情况下,使用vecn就足够了。一个拥有4个分量的向量可以通过点访问符号进行访问,分别使用.x、.y、.z和.w来获取第1~4个分量。对于颜色,则使用rgba进行访问,同理对纹理坐标则使用stpq访问相同的分量。
重组是向量分量的一种灵活用法,允许使用原来向量的分量任意组合形成一个新的向量。但是不允许从vec2中获取.z元素,即2维向量不能获取第四个分量。也可以把一个向量作为一个参数传给不同的auro android 源码下载向量构造函数。
着色器是独立的小程序,但也是整体的一部分。因此,每个着色器都有输入和输出,以便进行数据交流和传递。GLSL定义了in和out关键字专门来实现这个目的。每个着色器使用这两个关键字设定输入和输出,只要一个输出变量与下一个着色器阶段的输入匹配,它就会传递下去。但在顶点和片段着色器中会有所不同。
顶点着色器应该接收特殊形式的输入,否则会效率低下。顶点着色器的输入特殊在于它直接从顶点数据中接收输入。为了定义顶点数据该如何管理,使用location这一元数据指定输入变量,这样我们才可以在CPU上配置顶点属性。我们已经在前面的教程中看过这个了,layout (location = 0)。顶点着色器需要为它的输入提供一个额外的layout标识,以便将其链接到顶点数据。也可以通过在OpenGL代码中使用glGetAttribLocation查询属性位置值(Location)。
另一个例外是片段着色器,它需要一个vec4颜色输出变量,因为片段着色器需要生成一个最终输出的颜色。如果你在片段着色器中没有定义输出颜色,OpenGL会把你的物体渲染为黑色(或白色)。
因此,如果我们打算从一个着色器向另一个着色器发送数据,我们必须在发送方着色器中声明一个输出,在接收方着色器中声明一个类似的输入。当类型和名字都一样的时候,OpenGL就会把两个变量链接到一起,它们之间就能发送数据了(这是在链接程序对象时完成的)。
uniform是一种从CPU中的应用向GPU中的着色器发送数据的方式,但uniform和顶点属性有些不同。首先,uniform是全局的(Global)。全局意味着uniform变量必须在每个着色器程序对象中都是独一无二的,而且它可以被着色器程序的任意着色器在任意阶段访问。其次,无论你把uniform值设置成什么,uniform会一直保存它们的数据,直到它们被重置或更新。
我们可以在一个着色器中添加uniform关键字至类型和变量名前来声明一个GLSL的cmucam5 源码uniform。从此处开始我们就可以在着色器中使用新声明的uniform了。通过uniform设置三角形的颜色:
这里在片段着色器中声明了一个uniform的四维向量作为最终颜色输出。因为uniform是全局变量,可以在任何着色器中定义它们,而无需通过顶点着色器作为中介,所以不用在顶点着色器中定义这个uniform。
如果声明了一个uniform却在GLSL代码中没用过,编译器会静默移除这个变量,导致最后编译出的版本中并不会包含它,这可能导致几个非常麻烦的错误!
这个uniform现在还是空的;我们还没有给它添加任何数据,所以下面我们就做这件事。我们首先需要找到着色器中uniform属性的索引/位置值。当我们得到uniform的索引/位置值后,我们就可以更新它的值了。这次我们不去给像素传递单独一个颜色,而是让它随着时间改变颜色:
glfwGetTime()获取程序运行秒数,使用sin得到[-1,1]区间的值,最后做一个[0-1]区间的规范化,储存为一个变量。用glGetUniformLocation查询uniform变量的位置值。参数就是着色器程序对象和uniform变量名。如果返回-1,意味着没有找到。最后是通过glUniform4f函数设置uniform变量的值(根据位置值设置变量)第一个参数是位置值,后面就是设置的值了。
查询uniform地址不要求你之前使用过着色器程序,但是更新一个uniform之前你必须先激活程序,因为它是在当前激活的着色器程序中设置uniform的。
现在写一个着色器类用来读取硬盘中的着色器文件,编译并链接它们。
这里把所有的着色器类都放在头文件中。第一行的包含是用来防止链接冲突的,once意思是该头文件只被包含一次。着色器类储存了着色器程序的ID。它的构造函数需要顶点和片段着色器源代码的文件路径,这样可以把着色器源码的文本文件储存在硬盘上。use用来激活着色器程序。所有的set…函数能够查询一个uniform的位置值并设置它的值。
这里我创建了一个新的CPP文件用来定义着色器头文件中的声明内容。
构造函数中是处理着色器文件的读取并编译和链接着色器。而检查编译和链接的函数如下。除此之外还有激活程序,自己额外加了个删除的手机源码微商程序。
uniform的setter函数:
创建一个着色器对象,读取文件路径即可。
有可能这一步会出一点问题,不知道具体包含路径。我这里的../表示上级目录,这里是返回到解决方案文件夹了。
其实可以在构造函数中的catch中打印当前输入的路径,就可以知道路径与资源文件夹中路径是否一致。
最后在渲染循环中渲染:
用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- OpenGL简介及演化
在年三十,祝福各位知友在甲辰龙年身体健康、万事如意!
OpenGL,即开放图形库,是应用于图形硬件的API。它由数百个子程序和函数构成,旨在帮助程序员指定着色器程序、对象及操作,以生成高质量图形图像,特别是三维对象的彩色图像。
OpenGL成为行业标准,因其独立于窗口系统和操作系统,使软件开发者在各种设备上(如手机、平板、台式机、笔记本、工作站及超级计算机)能够开发高性能、视觉效果引人注目的二维、三维图形软件。这些应用覆盖了如CAD、CAE、科学可视化、内容创作、能源、娱乐、游戏开发、制造、医疗和虚拟现实等多个领域。
Khronos Group自年起负责OpenGL API规范的制定,截至年2月,官方已发布个版本。对于OpenGL的详细发展历史,可访问Khronos Group的官方网站。OpenGL使用的渲染管线和核心对象自4.3版本后基本稳定,如图所示。宏天oa源码
考虑到计算机图形硬件的迅速发展,Khronos Group从年起开始开发新一代OpenGL,即Vulkan。Vulkan是一种比OpenGL更接近硬件的低级API,可直接控制GPU,从而在各种硬件上实现更高效的渲染和更好的性能。
掌握OpenGL中的渲染管线、着色器及GLSL对学习和应用Vulkan仍然有所帮助。
如需查阅更多详细信息,可参考以下链接:
registry.khronos.org/Op...
khronos.org/opengl/
khronos.org/opengl/wiki...
本系列文章的源代码已上传至Gitee。
以下为文章系列摘要:
1. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 你好,窗口!》
2. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 你好,OpenGL!》
3. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 你好,ImGui!》
4. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 你好,小不点!》
5. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 重构代码“你好,小不点!”》
6. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- “你好,线段!”》
7. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 重构代码组织OpenGL核心对象包pygl》
8. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 你好,三角形!》
9. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 改进OpenGL程序Program类》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 你好,矩形!》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 完善pygl增加索引缓存对象EBO》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 你好,纹理!》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 完善pygl增加OpenGL二维纹理对象》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 细说纹理环绕》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 细说纹理过滤》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 处理键盘和鼠标事件》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(三维篇)- 你好,坐标轴》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(三维篇)- 用立方体体验模型矩阵》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(三维篇)- 创建三维坐标轴类和立方体类》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(三维篇)- 与照相机“共舞”》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(三维篇)- 创建照相机类》
. 《用Python和OpenGL探索数据可视化(三维篇)- 四元数和轨迹球照相机》
opengl超级宝典和OpenGL编程指南哪个适合新手哪个好
本文将对比分析两款广受欢迎的OpenGL学习书籍,旨在帮助新手选择最适合自己的学习资源。两款书籍分别为《OpenGL超级宝典》第5版和《OpenGL编程指南》。
对于新手而言,选择书籍时,应考虑书籍的深度、内容覆盖和错误信息的准确性。《OpenGL编程指南》(红宝书)和《OpenGL超级宝典》(蓝宝书)是两个不错的选择。红宝书侧重于原理讲解,适合深入理解OpenGL内部机制的学习者。蓝宝书则更注重实际应用和案例分析,适合实践操作较多的读者。
关于《OpenGL超级宝典》第5版在Visual C++6.0环境下的编译使用问题,理论上,如果你正确配置了所需版本的OpenGL、GLUT和GLAUX等库,源代码应该可以在Visual C++6.0上编译使用。配置环境是学习者自行决定的。
对于新手在学习OpenGL时选择书籍,根据个人需求和学习目的,选择《OpenGL编程指南》可能更有利于构建坚实的基础。此书深入浅出,涵盖OpenGL的原理和应用,适合从零开始学习的初学者。
《OpenGL超级宝典》和《OpenGL编程指南》都是针对OpenGL编程的优秀学习资源。选择哪一本,关键在于你的学习需求和目标。若偏向理论理解,红宝书是不错的选择;若侧重实践操作,蓝宝书可能更适合你。
OpenGL学习之旅(6)---imgui库使用
在OpenGL学习之旅的第六部分,我们将探索如何将imgui库集成到我们的项目中,为OpenGL程序增添交互性。首先,我们从GitHub上克隆imgui库的源码,并确保将其编译成动态库以便于链接至可执行程序。在CMakeLists.txt文件中,我们需添加编译imgui库中源文件的路径,同时确保链接到glfw库和opengl库。
在我们的main函数中,包含imgui头文件后,我们进行初始化。随后,在渲染循环中创建imgui窗口帧,并显示默认窗口。在渲染部分,我们需要更新imgui窗口,以实现动态交互。最后,在程序结束时释放imgui资源。
通过imgui窗口,我们可以动态调试3D空间变换。首先定义用于动态调试的变量,如旋转轴和旋转角度,以及平移向量,用于调整透视投影变换中的视场角。在渲染循环中,将这些变量添加至imgui窗口中,以便用户能够实时观察3D变换效果。运行程序后,用户能够通过调节参数,如帧率,动态观察3D空间变换。
本文总结了使用imgui进行动态调试参数的流程,并提供了main.cpp与CMakeLists.txt的完整源码。
opengl-:源码编译
1 源码编译 + cmake + vscode
系统环境:ubuntu ..6
编译环境: g++9.4 cmake3..3
编译工具:vscode
1.1 glfw源码编译
Release 3.3. · glfw/glfw 下载 glfw-3.3..zip
安装依赖
解压源码文件
cmake配置
编译工程 edgelee / vscode-opengl-tutorial -1-glfw
1.2 glad源码编译
glad.dav1d.de/ 选择配置内容(如图)
生成源文件 glad.zip
解压zip
cmake配置
一级CmakeList
二级CmakeList
编译工程 edgelee / vscode-opengl-tutorial -2-glad
1.3 imgui源码编译(依赖系统OpenGL)
imgui源码下载
github.com/ocornut/imgu...
ubuntu安装opengl
解压zip
cmake配置
一级CmakeList
二级CmakeList
根据makefile内容配置CmakeList(imgui-1..4/examples/example_glfw_opengl3/Makefile)
编译输出 edgelee / vscode-opengl-tutorial -3-imgui-(system-gl)
1.4 imgui源码编译(不依赖系统OpenGL)
imgui源码下载:同1.3
ubuntu安装opengl:不需要(即使安装,不使用)
解压zip:同1.3
cmake配置
一级CmakeList:同1.3
二级CmakeList:去掉OpenGL依赖
编译错误
根据错误提示,修正
imgui-1..4/backends/imgui_impl_glfw.cpp文件的添加
编译结果 edgelee / vscode-opengl-tutorial -3-imgui-(no-system-gl)
2 实例2.1 旋转三角形 glfw +glad
源码文件:glfw-3.3./examples/simple.c(不采用glfw自带glad,修改到自编译glad)
一级CmakeList
二级CmakeList
生成效果 edgelee / vscode-opengl-tutorial -sample-glfw-glad
2.2 gui界面 glfw +imgui
源码文件:imgui-1..4/examples/example_glfw_opengl3/main.cpp
一级CmakeList
二级CmakeList
生成效果 edgelee / vscode-opengl-tutorial -sample-glfw-imgui
2.3 gui界面 glfw +glda +imgui(建议方式)
注:建议采用此方式,openGL api 统一使用 gdal api
源码文件:imgui-1..4/examples/example_glfw_opengl3/main.cpp(修改到 gdal api)
一级CmakeList
二级CmakeList
生成效果 edgelee / vscode-opengl-tutorial -sample-glfw-glad-imgui
用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 重构代码组织OpenGL核心对象包pygl
使用Python和OpenGL进行数据可视化的开发时,需要确保电脑支持OpenGL 4.5版本,可以通过检测显卡和OpenGL信息来确认。配置Windows下VS Code + Python + OpenGL开发环境的步骤也在文中有所提及。
在上一节中,我们深入学习了OpenGL的核心对象顶点数组对象(VAO)和顶点缓存对象(VBO)之间的绑定,以及如何使用OpenGL绘制“线”。然而,在对比point_app.py和line_app.py后,可以发现一些明显的重复代码,如创建“着色器”、“程序”、VAO、VBO的过程。为遵循DRY(Don't Repeat Yourself)原则,有必要重构代码。
首先,在"D:\pydev\pygl"目录下新建一个"pygl"子文件夹,并在其中创建"shader.py"文件。在该文件中,定义了一个OpenGL着色器类,构造函数包含着色器类型和源代码文件名参数。类中定义了创建和删除着色器对象的方法,以及加载、编译着色器源代码的逻辑。
接下来,在"pygl"文件夹下新建"program.py"文件,定义了OpenGL程序类,构造函数接收一个着色器对象列表作为参数。该类包含创建、使用、删除程序对象的方法,以及加载和链接着色器对象以形成最终程序的逻辑。
进一步,创建了从"program.py"派生的"ProgramVF"类,专门用于创建只使用顶点着色器和片段着色器的OpenGL程序类。构造函数接收顶点和片段着色器源代码文件名作为参数,并自动创建、链接着色器对象,最后删除不再使用的对象。
在"pygl"目录下,还创建了"vertexbufferobject.py"和"vertexarrayobject.py"文件,分别定义了顶点缓存对象(VBO)和顶点数组对象(VAO)类。这些类分别提供了创建、绑定、删除对象的方法,以及处理顶点数据和属性的逻辑。
在"__init__.py"文件中,通过导入这些类,将"pygl"目录组织成一个Python包,使得用户可以轻松导入和使用其中的类。
在"basic"文件夹中,新建"shaders"子文件夹,并在其中创建"line.vs"和"line.fs"文件,分别包含顶点和片段着色器代码。在"line_app_v1.py"文件中,导入重构后的"pygl"包,并使用新类创建OpenGL程序、顶点缓存和顶点数组对象,实现了"你好,线段!"功能,重构后代码精简明显,逻辑更清晰。
对比"line_app_v1.py"和原始代码"line_app.py",重构后的源代码减少了重复代码,提高了代码的可读性和可维护性。重构工作不仅简化了代码结构,还通过使用面向对象方法提高了代码的模块化程度,使得后续扩展和修改变得更加容易。
OpenGL中gltranslate()的函数代码,我会用这个函数,我要的是这个函数的实现代码
是这样的,你电脑上OpenGL的实现代码其实是不可能看到的,它是跟着显卡走的,应该在显卡驱动程序里(或许是用汇编实现的),这是我的认识。但并不是没有办法了,Mesa一直以开源的形式实现了OpenGL的一些接口,我们可以拿来学习和参考,比如你说的这个translate接口,其实就是一个模型矩阵运算问题,我摘抄了Mesa的m_matrix.c文件里的实现:
void _math_matrix_translate( GLmatrix *mat, GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z ){
GLfloat *m = mat->m;
m[] = m[0] * x + m[4] * y + m[8] * z + m[];
m[] = m[1] * x + m[5] * y + m[9] * z + m[];
m[] = m[2] * x + m[6] * y + m[] * z + m[];
m[] = m[3] * x + m[7] * y + m[] * z + m[];
mat->flags |= (MAT_FLAG_TRANSLATION |
MAT_DIRTY_TYPE |
MAT_DIRTY_INVERSE);
}
Mesa的网址是www.mesa3d.org,你可以去down代码。
用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 细说纹理环绕
本系列文章将指导如何使用Python与OpenGL 4.5进行数据可视化开发。首先,请参考《准备工作(一)Windows下检测显卡和OpenGL信息》以确认您的电脑支持OpenGL 4.5版本。接着,《准备工作(二)配置Windows下VS Code + Python + OpenGL开发环境》将帮助您设置开发环境。
在《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 你好,纹理!》一文后,您已学习如何在物体的“面”上贴上复杂色彩,通过《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 完善pygl增加OpenGL二维纹理对象》形成了单独的OpenGL二维纹理类ImageTexture2D。本节我们探讨如何利用ImageTexture2D详细解释纹理环绕的概念。
在“画图”工具中打开D:\pydev\pygl\textures\cratetex.png,并将其另存为cratetex_text.png。在原有基础上添加“GL”文字。在VS Code中创建texture_wrap_app.py文件,输入特定代码并运行。
改变垂直环绕方式为GL_CLAMP_TO_EDGE,分别调整水平环绕方式,您将看到不同的输出效果。接着,将垂直环绕更改为GL_REPEAT,再次调整水平环绕,观察结果变化。类似地,当垂直环绕为GL_MIRRORED_REPEAT时,改变水平环绕会得到新的输出。最后,保持垂直环绕为GL_CLAMP_TO_BORDER,改变水平环绕,您将看到更多样化的输出。
通过对比这些截图,结合ImageTexture2D类的setWrapMode方法的使用,您可以更深入地理解纹理环绕的机制。例如,当纹理坐标不在0到1之间时,OpenGL会重复绘制纹理。
在代码第-行,定义了矩形的顶点属性,需要注意纹理坐标的范围。在《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 你好,纹理!》一文中提到,纹理坐标的范围是0到1,但这里的坐标范围超出这一范围,导致重复绘制纹理。结合setWrapMode方法,当使用GL_REPEAT、GL_MIRRORED_REPEAT、GL_CLAMP_TO_EDGE或GL_CLAMP_TO_BORDER时,OpenGL会根据不同的设置重复、镜像重复或使用边缘或指定边界颜色绘制纹理。
代码第、行定义了类属性wrap_s_mode和wrap_t_mode,用于保存纹理环绕的具体设置值。第行设置了边界颜色为蓝色,第、行定义了ImGui窗口的宽度和高度。第行设置纹理过滤参数。第-行使用ImGui的单选按钮为wrap_s_mode和wrap_t_mode设置不同的环绕数值。第行调用setWrapMode方法更新纹理环绕参数,影响绘制结果。最后,第-行展示了设置纹理对象tex的边界颜色的效果。
本文系列源代码已上传至gitee.com/eagletang/pygl...(链接省略)。相关文章包括但不限于《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 你好,窗口!》、《用Python和OpenGL探索数据可视化(基础篇)- 重构代码“你好,小不点!”》等,为您的学习提供全面指导。
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