Wejdź w interakcję z jednostką przetwarzania grafiki systemu
OpenGL to otwarty standard utrzymywany przez Khronos Group, niekontrolowany przez żadną pojedynczą korporację. Służy do renderowania grafiki w wielu komputerach stacjonarnych, urządzeniach mobilnych i konsolach do gier wideo oraz wielu innych typach urządzeń wbudowanych, od sprzętu medycznego po oprzyrządowanie lotnicze.
To często porównywany do DirectX, który jest zastrzeżonym interfejsem API firmy Microsoft. Służy temu samemu celowi co OpenGL, ale tylko dla platform Windows. DirectX jest ogólnie bardziej rozpowszechniony w systemach do gier na PC niż OpenGL, ponieważ pierwotnie DirectX był przeznaczony wyłącznie dla systemów operacyjnych Windows, podczas gdy wiele innych systemów operacyjnych ma dostęp do sterowników OpenGL.
Co to jest architektura OpenGL?
Architektura OpenGL składa się z biblioteki funkcji ogólnych, która obsługuje renderowanie grafiki ogólnie oraz API, które definiuje specyfikę platformy. Biblioteka umożliwia programistom używanie jej z dowolnym obsługiwanym systemem operacyjnym lub systemem okienkowym.
Interfejs API ułatwia korzystanie z funkcji OpenGL, usuwając problemy międzyplatformowe, takie jak różne możliwości sprzętu graficznego, różne systemy okienkowe i sterowniki urządzeń graficznych systemu operacyjnego. Ponadto architektura OpenGL korzysta z warstwowego projektu, który ułatwia jego rozbudowę w przyszłości bez przerywania obsługi starszych urządzeń sprzętowych.
Interfejs OpenGL działa z „klient-strona” biblioteka API w podstawowych implementacjach, która nie zawiera kodu specyficznego dla sprzętu. Biblioteka składa się z niezbędnych kroków ustawiania stanu, procedur narzędziowych do zarządzania zasobami i dostępu do innych funkcji w systemie. Ponadto zapewnia abstrakcyjność oprogramowania urządzeń graficznych, renderując je na lokalnym obszarze mapa bitowa pamięci 2D.
Sprzęt, który ją obsługuje, lub przy użyciu specyficzne dla dostawcy rozszerzenia OpenGL, funkcje OpenGL wykorzystują specyficzne dla platformy interfejsy graficzne API, które pozwalają programiście na dostęp do możliwości sprzętu graficznego.
Nawet na sprzęcie, który je obsługuje, wiele funkcji jest nadal nie zaimplementowane przez wszystkie dostępne urządzenia. W takich przypadkach używana jest ogólna implementacja funkcji OpenGL. Na przykład w niektórych przypadkach sceny 3D niskiego poziomu muszą być renderowane z więcej niż jednego typu prymitywnego (trójkąty, linie, punkty). OpenGL pozwala kodowi użytkownika dostarczyć niestandardową funkcję wywołania zwrotnego, którą system następnie wywołuje, aby określić sposób rysowania każdego prymitywu.
Jak zorganizowany jest interfejs API OpenGL?
Organizacja API OpenGL jest podzielona na odrębne moduły zdefiniowane przez oddzielne nagłówki. Wszystkie pliki nagłówkowe zawierające odniesienia do funkcji dostępnych z zewnątrz są gromadzone w katalogu najwyższego poziomu gl. Konwencja nazewnictwa funkcji to nazwa pliku nagłówkowego bez rozszerzenia, więc na przykład „gl.h” zawiera wszystkie podstawowe API OpenGL. Obejmuje to definicje każdego symbolu i typu używanego w plikach nagłówkowych API zawartych w tym katalogu.
Każde rozszerzenie OpenGL (każda odrębna funkcja, którą można dodać do OpenGL) definiuje własny zestaw funkcji< /strong> zgrupowane w bibliotece rozszerzeń. Rozszerzenia podstawowe są częścią oficjalnej specyfikacji OpenGL, a ta lista jest często aktualizowana z najnowszymi standardami branżowymi.
Istnieje wiele innych rozszerzenia specyficzne dla dostawcy lub rozszerzenia typu open source, których można użyć do rozszerzenia funkcjonalności OpenGL, takie jak rozszerzenie „GL_EXT_debug_marker” dostarczane przez bibliotekę grafik Mesa i używane przez wiele dystrybucji Linuksa.
< h3>W czym OpenGL nie jest dobry?Korzystanie z API OpenGL jest wolne w porównaniu z API niższego poziomu, co czyni go niewykonalnym w przypadku gier wymagających wydajności w czasie rzeczywistym< /strong>. Możesz jednak użyć OpenGL w połączeniu z interfejsami API niższego poziomu, aby poprawić szybkość niektórych zadań renderowania.
OpenGL ma również wiele niebezpiecznych funkcji dla programistów bez odpowiedniego poziomu doświadczenia, tworząc łatwe sposoby na dostanie się do błędów, takich jak warunki wyścigu i niespójne renderowanie między back-endami specyficznymi dla systemu okien.
Co to jest potok renderowania OpenGL?
OpenGL potok renderujący działa na blokach danych zwanych „elementami podstawowymi”. Prymitywy są rysowane jako siatki składające się z co najmniej jednego wierzchołka, przy czym każdy wierzchołek zawiera własne dane dotyczące położenia, koloru i współrzędnych tekstury. Rdzeniem potoku renderowania OpenGL jest etap przetwarzania wierzchołków. To tutaj dane wierzchołków określone przez aplikację są przekształcane i rzutowane na płaszczyznę 2D okna.
Kolejne kroki w potoku są wykonywane na podstawie fragmentu , a nie per-vertex lub per-primitive. Te kroki obejmują do czterech dodatkowych obliczeń: interpolację, przycinanie, transformację widocznego obszaru i wreszcie etap rasteryzacji.
Ostatni krok w renderowaniu potok, etap przetwarzania fragmentów, to miejsce, w którym przechowywana jest większość stanu grafiki, dzięki czemu kolejne kroki w potoku renderowania mogą korzystać z tych informacji. Dane dla każdego fragmentu wygenerowanego podczas rasteryzacji są odczytywane z pamięci i przekazywane do tej funkcji.
Jest dostępny i wszechstronny
OpenGL jest niewątpliwie wszechstronny. Zapewnia dostęp do praktycznie każdej funkcji związanej z grafiką, jaką można sobie wyobrazić (w tym renderowania czcionek), a liczba rozszerzeń stale rośnie. Zapewnia standardowy interfejs dla wszystkich programów napisanych w OpenGL, co ułatwia pisanie przenośnego oprogramowania.
Z biegiem czasu OpenGL wyrósł poza swoje niskopoziomowe korzenie napędzane wydajnością i przekształcił się w interfejs API renderowania na wysokim poziomie.
