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）是源码阅读茂才源码之家一种运行在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瓦片源码向量构造函数。

       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的江都源码建站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解压源码软件程序。

       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。仙逆源码

       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。