OpenGL學習（一）-- 術語瞭解
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OpenGL專題學習目錄，希望和大家一起學習交流進步！
- OpenGL學習（一）-- 術語瞭解
- OpenGL學習（二）-- Xcode 搭建 OpenGL 環境
- OpenGL學習（三）-- OpenGL 基礎渲染
- OpenGL學習（四）-- 正面&背面剔除和深度測試
- OpenGL學習（五）-- 裁剪與混合
- OpenGL學習（六）-- 基礎紋理
- OpenGL學習（七）-- 基礎變化綜合練習實踐總結
- OpenGL學習（八）-- OpenGL ES 初探（上）
- OpenGL學習（九）-- OpenGL ES 初探（下）GLKit
- OpenGL學習（十）-- 著色語言 GLSL 語法介紹
- OpenGL學習（十一）-- 用 GLSL 實現載入圖片
- OpenGL學習（十二）-- OpenGL ES 紋理翻轉的策略對比
在學習 OpenGL 之前，我們先來了解一下涉及到的一些術語名詞。
1、渲染
將數學和圖形資料轉換成 3D 空間影象的操作叫做渲染（Rendering）。當這個術語作為動詞使用時，指的是計算機建立三維影象時所經歷的過程。它也作為名詞使用，指的僅僅是最終的影象作品。
2、變換（Transformation）和投影（Projection）
- 變換： 通過 變換（Transformation），或者說旋轉這些點，並在他們之間繪製線段，我們就能在平面的 2D
螢幕上創造出一個 3D 世界的錯覺。- 頂點： 這些點本身叫做 頂點（Vertices，單數為 Vertex），他們能通過一種稱為 變換矩陣（Transformation Matrix） 的數學結構進行旋轉。 另外還有一種矩陣叫 投影矩陣（Projection Matrix），用於將 3D 座標轉換成二維螢幕座標，實際的線條也將在二維螢幕座標上進行繪製。
- 投影（Projection）： 用於建立幾何圖形的3D座標將投影到一個2D表面（視窗背景）。
- 正投影（Orthographic Projection）或平行投影： 物體在螢幕上的大小和實際大小相同，不管是遠還是近。
- 透視投影（Perspective Projection）：遠處的物體看上去比近處的物體更小一些，在模擬和3D動畫中，這種投影能夠獲得最大程度的逼真感。
3、頂點、片元、圖元和光柵化
過程：頂點—> 圖元 —> 片元—> 畫素
頂點—> 圖元：
幾何頂點被組合為圖元（點，線段或多邊形），然後圖元被合成片元，最後片元被轉換為幀快取中的象素資料。
圖元 —> 片元：
圖元被分幾步轉換為片元：圖元被適當的裁剪，顏色和紋理資料也相應作出必要的調整，相關的座標被轉換為視窗座標。最後，光柵化將裁剪好的圖元轉換為片元。
- 1） 裁剪
- 2） 轉換到視窗座標
- 3） 光柵化
光柵化 是將一個圖元轉變為一個二維圖象（其實只是佈滿平面，沒有真正的替換幀快取區）的過程。二維圖象上每個點都包含了顏色、深度和紋理資料。將該點和相關資訊叫做一個 片元（fragment）。（這就是片元和畫素之間的關鍵區別，雖然兩者的直觀印象都是的畫素，但是片元比畫素多了許多資訊，在光柵化中紋理對映之後圖元資訊轉化為了畫素）
片元—> 畫素：
- 1）象素所有權（ownership）檢測
- 2）裁剪檢測
- 3）Alpha 檢測
- 4）模版檢測
- 5）深度檢測
- 6）融合
- 7）抖動
- 8）邏輯操作
著色： 沿著頂點之間改變顏⾊色值，能夠輕鬆建立光照照射到一個立方體的效果。著色器（Shader） 則是在圖形硬體上執行的單獨程式，用來處理頂點和執行光柵化任務。
紋理貼圖（Texture Mapping）： 將紋理理圖⽚片附著到你繪圖的影象上。一個紋理就是一副用來貼到三角形或多邊形上的圖片。
混合（Blending）： 顏⾊色混合效果。
4、狀態機
狀態機 就是一種存在於理論中的機器，它具有以下的特點：
- 它有記憶的能力，能夠記住自己當前的狀態。
- 它可以接收輸入，根據輸入的內容和自己的狀態，修改自己的狀態，並且可以得到輸出。
- 當它進入某個特殊的狀態（停機狀態）的時候，它不再接收輸入，停止工作。
理論說起來很抽象，但實際上是很好理解的。 首先，從本質上講，我們現在的 電腦 就是典型的狀態機。可以對照理解：
- 電腦的儲存器（記憶體、硬碟等等），可以記住電腦自己當前的狀態（當前安裝在電腦中的軟體、儲存在電腦中的資料，其實都是二進位制的值，都屬於當前的狀態）。
- 電腦的輸入裝置接收輸入（鍵盤輸入、滑鼠輸入、檔案輸入），根據輸入的內容和自己的狀態（主要指可以執行的程式程式碼），修改自己的狀態（修改記憶體中的值），並且可以得到輸出（將結果顯示到螢幕）。
- 當它進入某個特殊的狀態（關機狀態）的時候，它不再接收輸入，停止工作。
OpenGL 也可以看成這樣的一種機器。讓我們先對照理解一下：
- OpenGL 可以記錄自己的狀態（比如：當前所使用的顏色、是否開啟了混合功能，等等，這些都是要記錄的）
- OpenGL 可以接收輸入（當我們呼叫 OpenGL 函式的時候，實際上可以看成 OpenGL 在接收我們的輸入），根據輸入的內容和自己的狀態，修改自己的狀態，並且可以得到輸出（比如我們呼叫
glColor3f，則 OpenGL 接收到這個輸入後會修改自己的“當前顏色”這個狀態；我們呼叫glRectf，則 OpenGL 會輸出一個矩形）- OpenGL 可以進入停止狀態，不再接收輸入。這個可能在我們的程式中表現得不太明顯，不過在程式退出前，OpenGL 總會先停止工作的。
簡單總結就是：OpenGL 是一個 狀態機，它保持自身的狀態，除非使用者輸入一條命令讓它改變狀態。
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