OPengl、DirectX、OPenCV、OpenCL

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###1.Opengl   GLSL：Opengl着色器语言，在GPU上执行的可编程渲染管线，区别于传统的固定管线，文件扩展名*.glsl。   OpenGL 1.0 版本中，支持固定管线，而 OpenGL 2.0 版本不再支持固定管线，只支持可编程管线。OpenGL ES是Opengl子集，支持嵌入式设备。OPenGL作为行业标准的接口层，从Windows退出ARB后，window默认的版本始终都是OpenGl 1.1，可以通过工具查询显卡支持的OpenGL版本，同时通过驱动升级提高Windows OpengGL版本（否则有一些异常问题出现）   OpenGL中的gl库是核心库，glu是实用库，glut是实用工具库，gl是核心，glu是对gl的部分封装，glut是OpenGL的跨平台工具库   OPenGL分为：核心模式（不支持以前版本）和兼容模式（支持以前版本的函数） 状态变量：   1.Opengl State Value，保存Opengl中的相关参数设置，如glClearColor设置清除颜色保存在GL_COLOR_BUFFER_BIT变量中，可以把OPengl当做状态机，通过不同的状态变量开关（glEnable、glDisable只有两个状态的变量）控制，实现不同的显示效果。   2.状态变量分为服务端和客服端变量（变量的存储位置相关），变量需要硬件实现的支持   https://www.opengl.org/documentation/specs/version1.1/glspec1.1/node12.html#SECTION00520000000000000000   http://www.glprogramming.com/red/appendixb.html   http://wwwhome.ewi.utwente.nl/~dennisr/elckerlycjavadoc/hmi/graphics/opengl/GL30_Constants.html 基本设备： 1.帧缓冲区(glutInitDisplayMode(多种模式混合设置))：

  a.深度缓冲区（z值越大离相机越远，又称Z缓冲区，GL_DEPTH_BITS） glGenBuffers创建缓冲区，glBindBuffer绑定缓冲区，glBufferData填充缓冲区 glEnable(GL_DEPTH_TEST)启动深度测试（遮挡关系）；glEnable(GL_SCISSOR_TEST)启动裁剪测试（裁剪窗口内进行渲染）glDepthRange(设置z抽范围)   内存：OPenGL客户端，glEnableClientState   显卡：OPenGL服务端，glEnable   b.颜色缓冲区（GL_RED_BITS, GL_GREEN_BITS, GL_BLUE_BITS, GL_ALPHA_BITS，GL_INDEX_BITS）   c.模板缓冲区（GL_STENCIL_BITS）   d.累积缓冲区（GL_ACCUM_RED_BITS, GL_ACCUM_GREEN_BITS, GL_ACCUM_BLUE_BITS, GL_ACCUM_ALPHA_BITS） 双缓冲技术，提供非缓冲区到缓冲区的拷贝，提升绘图效率

glflush(提交数据到缓冲区) glfinish(同glflush并等待设备执行完返回) glClearDepth(像素深度值0~1) 顶点属性：   坐标，颜色，法线，纹理

2.着色器(Shader)：

GLSL语言：   a.变量：bvec2（2个bool值得向量）、mat2x3（2*3浮点数矩阵）、sampler1DShadow（一维深度纹理句柄）、struct结构体、a[ ]数组   b.修饰符：const常量只读、attribute只读顶点属性、uniform一致变量（只读编译器未知）、varying顶点着色器输出、in输入、out输出、inout、invariant、centorid varying   c. 内置变量：gl_Color顶点着色器或片段着色器的主颜色

3.坐标系：

  世界坐标（WC 屏幕原点）、物体坐标（MC 模型移动时坐标系不变，只是移动模型）、设备坐标（视区或视口DC）、眼坐标（z轴方向VC）   OpenGL坐标变换栈（ModeView）、正交变换、透视变换（近大远小）   仿射变换：齐次坐标系，第四分量0表示向量，第四分量1表示点 相关函数：   glViewPort视口设置（视景体变换到视口）   glOrtho（视景体设置）   glTranslate（模型坐标系平移）   glRotate（模型坐标系旋转）   glScale（模型坐标系缩放）   glMatrixMode（变换模式设置）   glloadindentity（移动模型坐标到视口原点）   glPushMatrix（获取当前栈顶矩阵压栈到新栈中）   glLoadMatrix（矩阵栈顶重赋值）   glMultiMatrix（栈顶相乘）   glGetFloatV（获取矩阵可以保存当前模型矩阵实现多个模型矩阵切换）   glDrawArrays（绘制顶点数组）   glDrawElements（按索引数组，绘制顶点数组----两个数组）   glDrawRangeElements（按索引数组，绘制顶点数组的任意段） OpenGL四种矩阵堆栈： GL_MODELVIEW(模型变换)：gluLookat视口变换 GL_PROJECTION(投影变换)：glFrustum 3D透视投影、-gluPerspective 2D透视投影、glOrtho3D正交投影 GL_TEXTURE：纹理坐标（glEnable启用） GL_COLOR：颜色平面

4.纹理：

相关函数：   glGenTextures创建纹理对象索引   glBindTexture绑定纹理对象   glTexImage2D对象赋值（像素RGB） 纹理对象：   GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、   GL_TEXTURE_3D、GL_TEXTURE_CUBE_MAP 纹理坐标：   S、T、R三个轴，范围（0~1）,超出范围使用glTexParamteri设置，纹理坐标描述纹理与顶点的映射关系 glTexCoord控制坐标、glTexGen纹理坐标自动生成   （纹理坐标：s\t\r\q（q缩放用）  顶点坐标：x\y\z\w） 多模型贴纹理：   需要同时控制glEnale和glDisable，保证纹理对其他绘制无影响 图片处理：   http://www.cnblogs.com/IamEasy_Man/archive/2009/12/14/1624062.html

5.光照和材质：

法向量 glNormal：   光照阴影效果CrossVertex向量叉乘，光照下glColor3f等颜色属性失效 材质（glEnable（GL_COLOR_MATERIAL））：   材料和RGB三原色光照反色后形成的颜色反差。 光源和材质都有三种： 环境光反射(Ambient)，漫反射(Diffuse)，镜面反射(Specular)

6.RC渲染上下文和DC设备上下文:

  获取DC，设置像素格式，wglCreateContext通过DC创建RC管线（管道技术），wglMakeCurrent选择当前RC，DC通过GDI接口传递到图形设备（IPC通信：管道|邮槽–内存中进程管理机制，文件映射–磁盘，socket–网卡） 全屏模式：   ChangeDisplaySettings设置系统分辨率，OPenGL没有独占资源的全屏模式，只有窗口模式   http://blog.csdn.net/pizi0475/article/details/6269844 帧控制：   http://www.cnblogs.com/yxnchinahlj/archive/2010/11/19/1881781.html 绘制图形(推荐使用glut框架入门opengl)：   1.立即模式绘图：glBegin、glvertex、glEnd(固定渲染管线)   2.顶点数组绘图：glDrawArrays   3.Display List绘图：glNewList 重复绘制内嵌1或2绘图方式   4.VBO、IBO、VAO对象绘图：VAO负责顶点属性(glGenVertexArrays​、glDeleteVertexArrays和glBindVertexArray)，可以包含多个VBO和IBO，相当于容器，最终对象绑定到Context设备上下文中。(Shader方式的可编程渲染管线) 抗锯齿（glHint）：   GL_POINT_SMOOTH_HINT（点采样glPointSize，启动抗锯齿点是圆的，否则是方的）   GL_LINE_SMOOTH_HINT（线采样glLineWidth）   GL_POLYGON_SMOOTH_HINT（多边形采样） glLineStipple线的点化处理（虚线等） 线的模糊处理，消除锯齿glEnable(GL_BLEND)、glBendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)   GL_POINTS点、GL_LINES线、GL_TRIANGLES三角形、GL_QUADS四边形、GL_POLYGON多边形   GL_TRIANGLES_STRIP(偶数顶点n-2\n-1\n，奇数顶点n-1\n-2\n)   GL_QUAD_STRIP(n\n+1\n+3\n+2)

7.字体:

显示列表（静态方式绘图，提升效率）：   glGenList产生显示列表数组，返回索引，glNewList|glEnd绘制，glCallList调用 字体绘制：   glGenlist生成数组，wglUseFontBitmaps绑定显示列表数组到DC（wglgetcurrentDC获取dc），glCallList单个显示调用（需要循环）   字体设置两种方法wglUseFontBitmaps、wglUseFontOutline 光栅化：数据转化为计算机可显示的像素格式(设置光栅位置：glRasterPos）   http://www.cnblogs.com/mattins/p/4126298.html

8.调试(glEnable(GL_DEBUG_OUTPUT))：

1.glGetError获取错误信息 2.gl_ARB_debug_output 3.相关调试工具下载 http://apitrace.github.io/#download

9.Shader工具：   1.RenderMonkey 设备支持：   1.glview（OpenGL Extensions Viewer）查看OPengl扩展   2.GPU caps viewer查看OpenGl版本 参考：   http://www.360doc.com/content/14/1028/10/19175681_420522404.shtml   http://my.oschina.net/sweetdark/blog/172316   http://my.oschina.net/sweetdark/blog/208024（GLSL）   http://blog.csdn.net/racehorse/article/details/6638455（GLSL example）   http://blog.csdn.net/zhongjling/article/details/8488844（坐标变换）   https://msdn.microsoft.com/en-  us/library/windows/desktop/dd368810(v=vs.85).aspx（Opengl 状态变量）   http://blog.csdn.net/wu_xiangwei/article/details/5519298   http://blog.sina.com.cn/s/blog_3ca90a0b0101frnv.html（Opengl调试工具）   http://blog.csdn.net/iduosi/article/details/7835624（绘图相关）   http://dev.gameres.com/Program/Visual/3D/openglhw.htm（OPengl扩展） ###2.DirectX   HLSL：DirectX着色器语言，文件扩展名*.fs   CG：支持Opengl和DirectX的着色器C语言编程 ###3.OpenCV   计算机视觉处理库 ###4.OpenCL（amd显卡程序，cuda nvidia程序）   调用GPU、CPU图形计算的框架，绘图需要OpenGL支持