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在本专栏里咱们会逐渐解开OpenGL的奥秘面纱，本章咱们会先介绍OpenGL是什么，在什么情况下能够运用等等，在后续的文档中咱们会结合源码解析整个OpenGL的结构，敬请期待喽。

1、导言

OpenGL（Open Grahpics Library）是一种用于烘托2D、3D矢量图形的跨语言、跨渠道的应用程序编程接口（API），但OpenGL本身并不是一个API，它仅仅是一个由Khronos安排制定并保护的规范(Specification)。

2、OpenGL的应用范畴

OpenGL的一些首要应用范畴如下:

  1. 游戏开发：OpenGL广泛应用于游戏开发中，用于烘托游戏中的图形和动画。许多闻名的游戏引擎，如Unity和Unreal Engine，都支撑运用OpenGL进行图形烘托。
  2. 核算机辅助规划 (CAD）：在CAD范畴，OpenGL用于烘托3D模型和图形，协助规划师进行规划和模仿。
  3. 虚拟实际和增强实际：在虚拟实际 （VR）和增强实际（AR）范畴，OpenGL用于烘托3D环境和物体，供给沉浸式的用户体验。
  4. 数据可视化：在科学核算和数据分析范畴，OpenGL用于烘托杂乱的数据可视化图形，协助研究者理解和解释数据。
  5. 图形处理软件：许多图形处理软件，如Adobe Photoshop和GIMP，都运用OpenGL进行图形烘托和处理。
  6. 影视和动画制造：在影视和动画制造范畴，OpenGL用于演染高质量的3D图形和动画。

总的来说，OpenGL的应用范畴十分广泛，几乎涵盖了所有需求图形烘托的范畴。

3、OpenGL的前史

OpenGL (Open Graphics Librany）的前史能够追溯到1992年。

  • 1992年：OpenGL由美国的SG公司（Sllicon Graphics Inc.）首次发布，最初是作为其IRIS CL图形库的一个改进版别。OpenGL的目标是供给一个敞开、跨渠道的图形编程接口。
  • 1994年：为了推动OpenGL的开展和普及，SGI公司与其他几家公司一起成立了OpenGL架构审查委员会（OpenGL Architecture Review Board, ARB）
  • 1997年：OpenGL 1.1版别发布，这是第一个由ARB委员会发布的版别，添加了一些新的特性，如顶点数组和多纹路支撑。
  • 2002年：OpenGL 2.0版别发布，引入了可编程着色器，使得开发者能够更灵活地操控图形的烘托进程。
  • 2006年：ARB委员会被Khronos Group接管，Khronos Group从此成为OpenGL的首要开发和保护安排。
  • 2008年：OpenGL3.0版别发布，移除了一些过期的特性，一起添加了对新硬件的支撑。
  • 2010年：OpenGL 4.0版别发布，添加了对tessellatio（曲面细分）和核算着色器的支撑。

近年来，OpenGL继续开展和更新，支撑更多的图形硬件和特性，一起也有一些新的图形接口，如Vulkan和WebGL，根据OpenGL或其思想进行开发。
OpenGL的前史是一个不断开展和创新的进程，它的呈现和开展极大地推动了核算机图形学的前进。

4、OpenGL的架构

OpenGL的架构是一个灵活且强大的图形编程结构，它供给了丰厚的API和特性，使开发者能够创立各种杂乱的图形应用其架构，首要包括以下几个部分:

  1. 应用程序接口（API）：OpenGL供给了一套丰厚的APl，开发者能够经过这些AP进行图形的创立、烘托和操作。这些API包括了对图形目标的基本操作（如变换、裁剪、光照等），以及对图形硬件的底层操控（如缓冲区、纹路、着色器等）
  2. 着色器：从OpenGL 2.0开端，引入了可编程着色器，开发者能够编写著色器程序来操控翻形的烘托进程。着色器首要包括顶点着色器、片元着色器、几何着色器、曲面细分着色器和核算着色器。
  3. 状态机：OpenGL是一个状态机，它保护了一系列的状态变量，用于操控图形的潼染进程。开发者能够经过API改变这些状态，然后改变图形的烘托作用。
  4. 管道：OpenGL的烘托进程是一个管道（pipeline）模型，包括了顶点处理、图元安装、光棚化、片元处理等多个阶段。每个阶段都能够经过状态或着色器进行操控。
  5. 扩展机制：OpenGL供给了一种扩展机制，硬件厂商和开发者能够经过扩展来添加新的AP10特性。这使得OpenGL能够及时支撑新嘎图形硬件和技能。

5、OpenGL的长处

OpenGL的长处在于其跨渠道、高效、功能强大、易于运用以及敞开和可扩展性、这使得它在图形编程范畴得到了广泛的应用，具有以下几个首要长处:

  1. 跨渠道：OpenGL是一个跨渠道的图形API，它支撑Window5、Linux、Mac OS等多种操作系统，以及各种图形硬件。这使得运用OpenGL开发的应用程序具有很好的可移植性。
  2. 高效功能：OpenGL直接与图形硬件交互，避免了许多中间层的开销，因而它的烘托功能十分高。一起，OpenGL也支撑硬件加速，能够充分利用图形硬件的功能。
  3. 强大功能：OpenGL供给了丰厚的图形处理功能，包括基本的图形制作、杂乱的光照和文理处理、高档的着色器编程等。这使得开发者能够运用OpenGL创立各种杂乱的图形应用。
  4. 易于学习和运用：比较于其他一些图形API，OpenGL的API规划较为简略直观，易于学习和运用。一起，因为OpenGL的广泛运用，网络上有很多的教程和资源，关于初学者来说十分友爱
  5. 敞开和扩展性：OpenGL是一个敞开的规范，由Khronos Group进行保护和开展。一起，OpenGL也供给了扩展机制，答应硬件厂商和开发者添加新的功能和特性。

6、OpenGL的未来

跟着核算机图形技能的开展，OpenGL也在不断进化。例如，OpenGL 4.6版别引入了许多新的特性，如SPIR-V支撑、增强的调试才能等。此外，OpenGL的下一代APl：Vulkan，也在活跃开发中，Vulkan供给了更低级、更灵活的接口，能够更好地利用现代硬件的才能。

好啦，导读部分现已结束了，后续的文章咱们会从源码和架构的角度，逐渐为大家解说OpenGL的精妙之处。