跟隨著我們上一篇文章《OpenGL入門(mén)（一）-- 圖形API簡(jiǎn)介與作用》
的腳步，我們來(lái)大概了解一下OpenGL下的相關(guān)名詞解釋?zhuān)?dāng)然，這些解釋不一定是官方解釋版本，我就是這么隨便，有些地方加上了自己的一些理解意義，主要是方便自己查閱，學(xué)習(xí)過(guò)程很重要啊。。。

OpenGL上下文（context）

• 在應(yīng)?程序調(diào)?任何OpenGL的指令之前，首先會(huì)創(chuàng)建一個(gè)OpenGL的上下文。這個(gè)上下?是一個(gè)?非常龐?的狀態(tài)機(jī)，保存了了OpenGL中的各種狀 態(tài)，是OpenGL指令執(zhí)行的基礎(chǔ)。
• OpenGL的函數(shù)不管由哪種語(yǔ)言調(diào)用，都是面向過(guò)程的函數(shù)，本質(zhì)上都是對(duì)OpenGL上下文狀態(tài)機(jī)中的某個(gè)狀態(tài)或者對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)的操作，前提是需要把這個(gè)對(duì)象設(shè)置為當(dāng)前對(duì)象。因此，通過(guò)對(duì)OpenGL指令的封裝，將OpenGL的相關(guān)調(diào)用封裝成為一個(gè)面向?qū)ο蟮膱D形API。
• OpenGL的上下文是一個(gè)很復(fù)雜且巨大的狀態(tài)機(jī)，切換上下文的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生比較大的開(kāi)銷(xiāo)，因?yàn)椴煌睦L制模塊，可能會(huì)使用完全獨(dú)立的狀態(tài)管理。所以，可以在應(yīng)用程序中分別創(chuàng)建多個(gè)不同的上下文，在不同的線程中使用不同的上下文，上下文之間共享紋理、緩沖區(qū)等資源。對(duì)比反復(fù)切換上下文，或者大量修改渲染狀態(tài)，要更合理且高效一些。

OpenGL狀態(tài)機(jī)

概念

狀態(tài)機(jī)是一種理論上的機(jī)器，它描述了一個(gè)對(duì)象在其生命周期內(nèi)所經(jīng)歷的各種狀態(tài)，也可以說(shuō)狀態(tài)機(jī)是一種行為，說(shuō)明對(duì)象在其生命周期中響應(yīng)事件所經(jīng)歷的狀態(tài)序列以及對(duì)狀態(tài)事件的響應(yīng)。

特點(diǎn)

• 有記憶功能，可以記住其當(dāng)前的狀態(tài)。
• 可以接收輸入，根據(jù)輸入的內(nèi)容和自己的原先狀態(tài)，修改自己當(dāng)前的狀態(tài)，并且可以有對(duì)應(yīng)的輸出。
• 當(dāng)進(jìn)入特殊狀態(tài)（停機(jī)狀態(tài)）的時(shí)候，不在接收輸入，停止工作。

理解（主要類(lèi)比OpenGL，因?yàn)槲覀兊哪繕?biāo)就是要玩OpenGL??）

• 在OpenGL中，OpenGL可以記錄自己的狀態(tài)，如當(dāng)前所用的顏色，是否開(kāi)啟了混合功能等。
• OpenGL可以接收輸入，當(dāng)調(diào)用OpenGL函數(shù)的時(shí)候，可以看出是OpenGL在接收我們的輸入。
  OpenGL可以進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，不在接收輸入，在程序退出前，OpenGL總會(huì)先停止工作。

渲染（Rendering）

將圖形/圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成3D空間的圖像。

頂點(diǎn)數(shù)組（VertexArray）和頂點(diǎn)緩沖區(qū)（VertexBuffer）

• 畫(huà)圖一般是先畫(huà)圖像的骨架，然后往骨架里面填充顏色，OpenGL也是一樣的，頂點(diǎn)數(shù)據(jù)就是要畫(huà)的圖像的骨架，只是OpenGL的圖像骨架是由圖元組成。在OpenGL ES中，由點(diǎn)、線、三角形三種基本的圖元組成，一般來(lái)說(shuō)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)（頂點(diǎn)數(shù)組）存儲(chǔ)在內(nèi)存中，而性能更高的做法是提前分配一塊顯存，將頂點(diǎn)數(shù)據(jù)預(yù)先傳入到顯存中，這部分的顯存即為頂點(diǎn)緩沖區(qū)。
• 頂點(diǎn)指的是在繪制一個(gè)圖形時(shí)的頂點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)可以直接存儲(chǔ)在數(shù)組中或者緩存到GPU內(nèi)存中。

管線

• 使用OpenGL渲染圖形，有經(jīng)歷一個(gè)個(gè)的節(jié)點(diǎn)，這樣的操作即可理解為管線，它是一個(gè)比較抽象的概念，之所以被稱為管線，是因?yàn)轱@卡在處理數(shù)據(jù)的時(shí)候是按照一個(gè)固定的順序來(lái)的。

固定管線/存儲(chǔ)著色器

• 在早期的OpenGL版本中，封裝了很多著色器程序塊內(nèi)置的一段包含了光照、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、裁剪等諸多功能的固定shader程序來(lái)幫助開(kāi)發(fā)者完成圖形的渲染，開(kāi)發(fā)者只需要傳入相應(yīng)的參數(shù)就能快速的完成圖形的渲染。
• 由于OpenGL的使用場(chǎng)景非常豐富，固定管線或存儲(chǔ)著色器無(wú)法完成每一個(gè)業(yè)務(wù)，這時(shí)將相關(guān)部分開(kāi)放成可編程。

著色器程序Shader

• 將固定的渲染管線架構(gòu)變?yōu)榱丝删幊啼秩竟芫€，OpenGL在實(shí)際調(diào)用繪制函數(shù)之前，還需要指定一個(gè)由shader編譯成的著色器程序。常見(jiàn)的著色器主要有頂點(diǎn)著色器（VertexShader），片元著色器（FragmentShader）/像素著色器（PixelShader）、幾何著色器（GeometryShader）、曲面細(xì)分著色器（TessellationShader）。直到OpenGL ES 3.0，依然只支持了頂點(diǎn)著色器和片元著色器這2個(gè)最基礎(chǔ)的著色器。
• OpenGL在處理shader時(shí)，和其他編譯器一樣，需要通過(guò)編譯、鏈接等步驟，生成了著色器程序（glProgram），著色器程序同時(shí)包含了頂點(diǎn)著色器和片段著色器的運(yùn)算邏輯。OpenGL進(jìn)行繪制的時(shí)候，首先由頂點(diǎn)著色器對(duì)傳入的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，再通過(guò)圖元裝配，將頂點(diǎn)轉(zhuǎn)換為圖元，然后進(jìn)行光柵化，將圖元這種矢量圖形轉(zhuǎn)換為柵格化數(shù)據(jù)，最后，將柵格化的數(shù)據(jù)傳入片元著色器中進(jìn)行運(yùn)算，片元著色器會(huì)對(duì)柵格化的數(shù)據(jù)中的每一個(gè)像素進(jìn)行運(yùn)算，并決定像素的顏色。

頂點(diǎn)著色器VertexShader

• 一般用于處理圖形每個(gè)頂點(diǎn)變換（旋轉(zhuǎn)/平移/投影等）。
• 頂點(diǎn)著色器是OpenGL中用于計(jì)算頂點(diǎn)屬性的程序，頂點(diǎn)著色器是逐頂點(diǎn)運(yùn)算的程序，也就是說(shuō)每個(gè)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)都會(huì)執(zhí)行一次頂點(diǎn)著色器，這是并行的，且頂點(diǎn)著色器運(yùn)算過(guò)程中無(wú)法訪問(wèn)其他頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
• 一般來(lái)說(shuō)典型的需要計(jì)算的頂點(diǎn)屬性主要包括頂點(diǎn)坐標(biāo)變換、逐頂點(diǎn)光照運(yùn)算等等，頂點(diǎn)坐標(biāo)由自身坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到歸一化坐標(biāo)系的運(yùn)算也在這里發(fā)生。

片元著色器程序FragmentShader

• 一般用來(lái)處理圖形中每個(gè)像素點(diǎn)顏色計(jì)算和填充。
• 片元著色器是OpenGL中用于計(jì)算片段（像素）顏色的程序，是逐像素運(yùn)算的程序，也就是說(shuō)每個(gè)像素都會(huì)執(zhí)行一次片段著色器，當(dāng)然也是并行的。

GLSL（OpenGL Shading Language）

OpenGL著色語(yǔ)言，是用來(lái)在OpenGL中著色編程的語(yǔ)言，它們是在圖形卡GPU（Graphic Processor Unit圖形處理單元）上執(zhí)行的，代替了固定的渲染管線的一部分，使渲染管線中不同層次具有可編程形，如視圖轉(zhuǎn)換、投影轉(zhuǎn)換等，GLSL的著色器代碼分成2個(gè)部分：Vertex Shader（頂點(diǎn)著色器）和Fragment Shader（片元著色器）。

光柵化（Rasterization）

• 把頂點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為片元的過(guò)程，具有將圖轉(zhuǎn)化為一個(gè)個(gè)柵格組成的圖像的作用，特點(diǎn)是每個(gè)元素對(duì)應(yīng)幀緩沖區(qū)中的一像素。
• 光柵化其實(shí)是一種將幾何圖元變?yōu)槎S圖像的過(guò)程，該過(guò)程包含了兩部分的工作。第一部分：決定窗口坐標(biāo)中的哪些整型柵格區(qū)域被基本圖元占用；第二部分：分配一個(gè)顏色值和一個(gè)深度值到各個(gè)區(qū)域，光柵化過(guò)程產(chǎn)生的是片元。
• 把物體的數(shù)學(xué)描述以及與物體相關(guān)的顏色信息轉(zhuǎn)換為屏幕上用于對(duì)應(yīng)位置的像素及用于填充像素的顏色，這個(gè)過(guò)程成為光柵化，這是一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散信號(hào)的過(guò)程。

紋理

紋理可以簡(jiǎn)單的理解為一張圖片，在渲染圖形時(shí)需要在其編碼填充圖片，為了使得場(chǎng)景更加逼真，而這里使用的圖片，就是常說(shuō)的紋理，但是在OpenGL中，我們更加習(xí)慣叫紋理，而不是圖片。

混合

在測(cè)試階段后，如果像素依然沒(méi)有被剔除，那么像素的顏色將會(huì)和幀緩沖區(qū)中顏色附著上的顏色進(jìn)行混合，混合的算法可以通過(guò)OpenGL的函數(shù)進(jìn)行指定。但是OpenGL提供的混合算法是有限的，如果需要更復(fù)雜的混合算法，一般可以通過(guò)像素著色器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然性能會(huì)比原生的混合算法要差一些。

變換矩陣（Transformation）

在圖形想發(fā)生平移、縮放、旋轉(zhuǎn)變換時(shí)，就需要使用到變換矩陣。

投影矩陣

用于將3D坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為二維屏幕坐標(biāo)，實(shí)際線條也將在二維坐標(biāo)下進(jìn)行繪制。

渲染上屏/交換緩沖區(qū)（SwapBuffer）

• 渲染緩沖區(qū)一般映射的是系統(tǒng)的資源比如窗口，如果將圖像直接渲染到窗口對(duì)應(yīng)的渲染緩沖區(qū)，則可以將圖像顯示到屏幕上。
• 如果每一個(gè)窗口只有一個(gè)緩沖區(qū)，那么在繪制過(guò)程中屏幕進(jìn)行了刷新，窗口可能顯示出不完整的圖像，為了解決以上問(wèn)題，常規(guī)的OpenGL程序至少都會(huì)有2個(gè)緩沖區(qū)。顯示在屏幕上的稱為屏幕緩沖區(qū)，沒(méi)有顯示的稱為離屏緩沖區(qū)。在一個(gè)緩沖區(qū)渲染完成之后，通過(guò)將屏幕緩沖區(qū)和離屏幕緩沖區(qū)交換，實(shí)現(xiàn)圖像在屏幕上的顯示。
• 由于顯示器的刷新一般都是逐行進(jìn)行的，因此為了防止交換緩沖區(qū)的時(shí)候屏幕上下區(qū)域的圖像分屬2個(gè)不同的幀，因此交換一般會(huì)等待顯示器刷新完成的信號(hào)，在顯示器兩次刷新的間隔中進(jìn)行交換，這個(gè)信號(hào)就被稱為垂直同步信號(hào)，這個(gè)技術(shù)被稱為垂直同步。
• 在使用了雙緩沖區(qū)和垂直同步技術(shù)之后，由于總是要等待緩沖區(qū)交換之后再進(jìn)行下一幀的渲染，使得幀率無(wú)法完全達(dá)到硬件允許的最高水平。為了解決這個(gè)問(wèn)題，引入了三緩沖區(qū)技術(shù)，在等待垂直同步時(shí)，來(lái)回交替渲染2個(gè)離屏的緩沖區(qū)，而垂直同步發(fā)生時(shí)，屏幕緩沖區(qū)和最近渲染完成的離屏緩沖區(qū)交換，實(shí)現(xiàn)充分利用硬件性能的目的。

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總結(jié)：咱們說(shuō)好了名詞解釋?zhuān)椭皇敲~解釋?zhuān)^不含糊，不會(huì)有相關(guān)代碼，流程圖的說(shuō)明，哈哈，，不要著急，后面會(huì)有的。。。

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系列連載

OpenGL入門(mén)（一）-- 圖形API簡(jiǎn)介與作用
OpenGL入門(mén)（二）-- 快速了解OpenGL下的專(zhuān)業(yè)名詞
OpenGL入門(mén)（三）-- OpenGL坐標(biāo)系解析與坐標(biāo)變換
OpenGL入門(mén)（四）-- OpenGL坐標(biāo)系與坐標(biāo)變換
OpenGL入門(mén)（五）-- OpenGL渲染流程圖解析
OpenGL入門(mén)（六）-- OpenGL 固定存儲(chǔ)著色器的理解使用
OpenGL入門(mén)（七）-- 圖形圖像渲染中的深度緩沖區(qū)
OpenGL入門(mén)（八）-- OpenGL向量和矩陣簡(jiǎn)介
OpenGL入門(mén)（九）-- OpenGL 紋理簡(jiǎn)單介紹