❶ 请问什么是“光栅化渲染”而什么是“光线追踪渲染”
光栅化渲染就是先计算多边形或三角形顶点的坐标变换,然后在多边形或三角形内填充纹理(同样是经过坐标变换),同时每个填充点也可以经过fragment shader计算来实现各种效果。光线追踪渲染就是假设屏幕上每一个点是一根一根向前的射线,计算这个射线打到了哪个多边形、平面或曲面上哪个位置,然后取出该点的纹理像素颜色。如果被打到的面带有反射或折射属性,那么还需要产生多根射线往下递归,最终经过blending算得最终像素颜色。如果遇到漫反射面的话一般是需要产生非常多的次级射线往下递归才能达到比较好的效果(否则噪点比较明显),如果需要模拟出光线打到玻璃或镜面上的效果,还需要计算photon map。而且搜寻一根射线跟一大堆多边形中哪一个相交也是非常耗时间的计算。所以光线追踪渲染的计算量非常大。
记得采纳啊
❷ 如何理解OpenGL中着色器,渲染管线,光栅化等概念
买一本opengl的理论书籍即可.我这里简单说下. 着色器(shader)本质上是一堆代码,用来把资源图片渲染到画布上.
渲染管线则比较复杂.从三角形数据流传入显卡,到把顶点数据乘以矩阵.然后换算到画布坐标.最后渲染颜色,一整套操作 非常复杂.
光栅化一般是指填充三角形内容,也就是当你算出三角形的位置后.要用一段程序来吧画布一行行地描绘出来.这个过程是光栅化
❸ 怎么用opengl扫描线算法填充多边形
扫描线算法是光栅图形学的内容,底层硬件实现。opengl是不会关注这种细节的。你写这样的代码
glBegin(GL_POLYGON);
glVertex3f(...);
...
glVertex3f(...);
glEnd();
画一个多边形,但底层的光栅化到底是怎么实现的,是否使用扫描线算法,你是不可以控制的。
❹ 介绍常用的OpenGL的函数(定义+功能)
OpenGL 函数库相关的API有核心库(gl)、实用库(glu)、辅助库(aux)、实用工具库(glut)、窗口库(glx、agl、wgl)和扩展函数库等。从图1可以看出,gl是核心,glu是对gl的部分封装。glx、agl、wgl 是针对不同窗口系统的函数。glut是为跨平台的OpenGL程序的工具包,比aux功能强大。扩展函数库是硬件厂商为实现硬件更新利用OpenGL的扩展机制开发的函数。下面逐一对这些库进行详细介绍。
1.OpenGL核心库核心库包含有115个函数,函数名的前缀为gl。这部分函数用于常规的、核心的图形处理。此函数由gl.dll来负责解释执行。由于许多函数可以接收不同数以下几类。据类型的参数,因此派生出来的函数原形多达300多个。核心库中的函数主要可以分为以下几类函数:
(1)绘制基本几何图元的函数。如绘制图元的函数glBegain()、glEnd()、glNormal*()、glVertex*()。
(2)矩阵操作、几何变换和投影变换的函数。如矩阵入栈函数glPushMatrix()、矩阵出栈函数glPopMatrix()、装载矩阵函数glLoadMatrix()、矩阵相乘函数glMultMatrix(),当前矩阵函数 glMatrixMode()和矩阵标准化函数glLoadIdentity(),几何变换函数glTranslate*()、glRotate*()和 glScale*(),投影变换函数glOrtho()、glFrustum()和视口变换函数glViewport()等等。
(3)颜色、光照和材质的函数。如设置颜色模式函数glColor*()、glIndex*(),设置光照效果的函数glLight*() 、glLightModel*()和设置材质效果函数glMaterial()等等。
(4)显示列表函数、主要有创建、结束、生成、删除和调用显示列表的函数glNewList()、 glEndList()、glGenLists()、glCallList()和glDeleteLists()。
(5)纹理映射函数,主要有一维纹理函数glTexImage1D()、二维纹理函数glTexImage2D()、 设置纹理参数、纹理环境和纹理坐标的函数glTexParameter*()、glTexEnv*()和glTetCoord*()等。
(6)特殊效果函数。融合函数glBlendFunc()、反走样函数glHint()和雾化效果glFog*()。
(7)光栅化、象素操作函数。如象素位置glRasterPos*()、线型宽度glLineWidth()、多边形绘制模式glPolygonMode(),读取象素glReadPixel()、复制象素glCopyPixel()等。
(8)选择与反馈函数。主要有渲染模式glRenderMode()、选择缓冲区glSelectBuffer()和反馈缓冲区glFeedbackBuffer()等。
(9)曲线与曲面的绘制函数。生成曲线或曲面的函数glMap*()、glMapGrid*(),求值器的函数glEvalCoord*() glEvalMesh*()。
(10)状态设置与查询函数。主要有glGet*()、glEnable()、glGetError()等。
2.OpenGL实用库The OpenGL Utility Library (GLU)包含有43个函数,函数名的前缀为glu。OpenGL提供了强大的但是为数不多的绘图命令,所有较复杂的绘图都必须从点。线、面开始。Glu 为了减轻繁重的编程工作,封装了OpenGL函数,Glu函数通过调用核心库的函数,为开发者提供相对简单的用法,实现一些较为复杂的操作。此函数由 glu.dll来负责解释执行。OpenGL中的核心库和实用库可以在所有的OpenGL平台上运行。主要包括了以下几种:
(1)辅助纹理贴图函数,有gluScaleImage() 、gluBuild1Dmipmaps()、gluBuild2Dmipmaps()。
(2)坐标转换和投影变换函数,定义投影方式函数gluPerspective()、gluOrtho2D() 、gluLookAt(),拾取投影视景体函数gluPickMatrix(),投影矩阵计算gluProject()和 gluUnProject()等等。
(3)多边形镶嵌工具,有gluNewTess()、 gluDeleteTess()、gluTessCallback()、gluBeginPolygon() gluTessVertex()、gluNextContour()、gluEndPolygon()等等。
(4)二次曲面绘制工具,主要有绘制球面、锥面、柱面、圆环面gluNewQuadric()、gluSphere()、gluCylinder()、gluDisk()、gluPartialDisk()、gluDeleteQuadric()等等。
(5)非均匀有理B样条绘制工具,主要用来定义和绘制Nurbs曲线和曲面,包括gluNewNurbsRenderer()、 gluNurbsCurve()、gluBeginSurface()、gluEndSurface()、gluBeginCurve()、 gluNurbsProperty()等函数。
(6)错误反馈工具,获取出错信息的字符串gluErrorString()。
3.OpenGL辅助库包含有31个函数,函数名前缀为aux。这部分函数提供窗口管理、输入输出处理以及绘制一些简单三维物体。此函数由glaux.dll来负责解释执行。创建aux库是为了学习和编写 OpenGL程序,它更像是一个用于测试创意的预备基础接管。Aux库在windows实现有很多错误,因此很容易导致频繁的崩溃。在跨平台的编程实例和演示中,aux很大程度上已经被glut库取代。OpenGL中的辅助库不能在所有的OpenGL平台上运行。辅助库函数主要包括以下几类:
(1)窗口初始化和退出函数,auxInitDisplayMode()和auxInitPosition()。
(2)窗口处理和时间输入函数,auxReshapeFunc()、auxKeyFunc()和auxMouseFunc()。
(3)颜色索引装入函数,auxSetOneColor()。
(4)三维物体绘制函数。包括了两种形式网状体和实心体,如绘制立方体auxWireCube()和 auxSolidCube()。这里以网状体为例,长方体auxWireBox()、环形圆纹面auxWireTorus()、圆柱 auxWireCylinder()、二十面体auxWireIcosahedron()、八面体auxWireOctahedron()、四面体 auxWireTetrahedron()、十二面体auxWireDodecahedron()、圆锥体auxWireCone()和茶壶 auxWireTeapot()。
(5)背景过程管理函数auxIdleFunc()。
(6)程序运行函数auxMainLoop()。
4.OpenGL工具库 OpenGL Utility Toolkit包含大约30多个函数,函数名前缀为glut。glut是不依赖于窗口平台的OpenGL工具包,由Mark KLilgrad在SGI编写(现在在Nvidia),目的是隐藏不同窗口平台API的复杂度。函数以glut开头,它们作为aux库功能更强的替代品,提供更为复杂的绘制功能,此函数由glut.dll来负责解释执行。由于glut中的窗口管理函数是不依赖于运行环境的,因此OpenGL中的工具库可以在X-Window, Windows NT, OS/2等系统下运行,特别适合于开发不需要复杂界面的OpenGL示例程序。对于有经验的程序员来说,一般先用glut理顺3D图形代码,然后再集成为完整的应用程序。这部分函数主要包括:
(1)窗口操作函数,窗口初始化、窗口大小、窗口位置等函数glutInit() glutInitDisplayMode() glutInitWindowSize() glutInitWindowPosition()等。
(2)回调函数。响应刷新消息、键盘消息、鼠标消息、定时器函数等,GlutDisplayFunc() glutPostRedisplay() glutReshapeFunc() glutTimerFunc() glutKeyboardFunc() glutMouseFunc()。
(3)创建复杂的三维物体。这些和aux库的函数功能相同。创建网状体和实心体。如glutSolidSphere()、glutWireSphere()等。在此不再叙述。
(4)菜单函数。创建添加菜单的函数GlutCreateMenu()、glutSetMenu()、glutAddMenuEntry()、glutAddSubMenu() 和glutAttachMenu()。
(5)程序运行函数,glutMainLoop()。
❺ openGL中,为什么一定要在显示回调函数中修改投影矩阵,在其他函数中修改就不能显示
dlePoint
本算法绝对原创,本人发现网上的算法,一般用了OpenGL几何域的函数,例如glBegin(xxx), 这种方法本质上都是调用了库函数完成直线的光栅化的。因此不能最大限度的满足你老师的要求。本算法直接在后背像素缓冲区使用光栅算法,和当年极限使用DirectDraw很相识。本程序用QT + OpenGL设计,可以在windows xp, vista, 7, linux, mac上运行,绝对安全跨平台。
最后哥哥再批判一下你的老师,你调用GLU的库函数,无非就是把圆分解成为一系列的三角形,然后用直线的光栅化算法和填充算法渲染,和整数中点法没有仍和关系,是一种几何域的画法。不信你可以用选择函数去选择一下,只有封闭的图元才能被选择的,其次,修改二次曲线风格,你也能看见内部的接零线条。用库函数绘制,本身就不能实现中电算法的。即使你用样条曲线函数模拟圆,也是一样的。
哥哥不求积分,只是最近在联系导师,积累rp,这个程序就送给你啦,,哈哈。
注意,如果你没有安QT是无法编译的。好在哥哥直接给你一个exe文件。
愿春哥保佑我们用不挂科!
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❻ 学习OpenGL 用哪个版本好
什么版本都不用管 先实现一遍底层的光栅化的3D渲染算法,只用一个画像素的功能,把插值,zbuffer,alpha,阴影,三角形的光栅化,全自己底层实现一遍,之后进阶挑nvidia 的sdk里的例子逐句看,siggraph早期的gpgpu的论文挑自己觉得有趣的去实现,shaderX,gpu gems里头拿感兴趣的实现,我就是这么过来的,后来去了皮克斯做R&D,现在在Weta Digital做R&D
❼ opengl如何限定视点在一个矩形区域的视场
方案1:使用OpenGL3.3,3.3在渲染之前,能反馈几何体是否被光栅化,如果没有,证明几何体全部位于视景体之外全部不可见,你直接取消本次漫游即可将观察限制在一定能看到矩形的区域。OpenGL2.1貌似也有类似功能,不过俺记得不太清楚,但3.3一定有。
(P.S 这蛋疼的版本也是OpenGL垃圾的一大原因,难怪被D3D搞得体无完肤)
方案2:如果你的OpenGL只有1.4(P.S这年头要是你OpenGL版本没1.4只有三种情况。1 你忘记安显卡驱动了,2 你在远程登录 3 你在玩虚拟机)。你可以利用OpenGL的选取机制。在绘制场景之前,将渲染模式切换到选择,在最新的观察位置绘制你的矩形,然后构造一个和屏幕大小一样的选择框传给OpenGL,然后看选取结果,如果没有命中任何几何体,说明本次漫游飞出去了,需要取消。
方案3:参考工具书,计算机图形学几何工具详解,好像叫这名字俺也记不清了,一个叫周长发的哥们翻译的,里面的算法能解决“四棱台与部分平面判交”的问题(该问题的实质与终极的解决方案,推荐使用),俺就不在这里写了,因为网页上不好写公式画草图。
方案4:是俺刚学OpenGL的时候想的“土方法”,其核心思想是“山寨”OpenGL的几何流水线。以三角形为例来说明。在渲染新的一帧之前,利用相关矩阵将三个顶点变换到观察坐标系下。首先检测深度,如过三点都在最远距离外,马上知道观测点非法,然后用投影矩阵将空间3点投影到前平面上,这样就把问题转换为三角形与矩形判交的问题。这种方案与图形流水线的方式是一样的,只不过OpenGL对你透明了。
❽ OpenGL怎样近似进行同时到FBO和屏幕的渲染
OpenGL中,GPU屏幕渲染有以下两种方式:
On-Screen Rendering
意为当前屏幕渲染,指的是GPU的渲染操作是在当前用于显示的屏幕缓冲区中进行。
Off-Screen Rendering
意为离屏渲染,指的是GPU在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作。
二、离屏渲染的是是非非
相比于当前屏幕渲染,离屏渲染的代价是很高的,主要体现在两个方面:
创建新缓冲区
要想进行离屏渲染,首先要创建一个新的缓冲区。
上下文切换
离屏渲染的整个过程,需要多次切换上下文环境:先是从当前屏幕(On-Screen)切换到离屏(Off-Screen);等到离屏渲染结束以后,将离屏缓冲区的渲染结果显示到屏幕上有需要将上下文环境从离屏切换到当前屏幕。而上下文环境的切换是要付出很大代价的。
三、离屏渲染触发方式
设置了以下属性时,都会触发离屏绘制:
shouldRasterize(光栅化)
masks(遮罩)
shadows(阴影)
edge antialiasing(抗锯齿)
group opacity(不透明)
需要注意的是,如果shouldRasterize被设置成YES,在触发离屏绘制的同时,会将光栅化后的内容缓存起来,如果对应的layer及其sublayers没有发生改变,在下一帧的时候可以直接复用。这将在很大程度上提升渲染性能。
而其它属性如果是开启的,就不会有缓存,离屏绘制会在每一帧都发生。
四、另一种特殊的逗离屏渲染地
按照之前的说法,如果将不在GPU的当前屏幕缓冲区中进行的渲染都称为离屏渲染,那么就还有另一种特殊的逗离屏渲染地方式: CPU渲染 。
如果我们重写了drawRect方法,并且使用任何Core Graphics的技术进行了绘制操作,就涉及到了CPU渲染。整个渲染过程由CPU在App内 同步地 完成,渲染得到的bitmap最后再交由GPU用于显示。
五、Instruments
Instruments的Core Animation工具中有几个和离屏渲染相关的检查选项:
Color Offscreen-Rendered Yellow
开启后会把那些需要离屏渲染的图层高亮成黄色,这就意味着黄色图层可能存在性能问题。
Color Hits Green and Misses Red
如果shouldRasterize被设置成YES,对应的渲染结果会被缓存,如果图层是绿色,就表示这些缓存被复用;如果是红色就表示缓存会被重复创建,这就表示该处存在性能问题了。
六、如何抉择
现在摆在我们面前得有三个选择:当前屏幕渲染、离屏渲染、CPU渲染,该用哪个呢看这需要根据具体的使用场景来决定。
尽量使用当前屏幕渲染
鉴于离屏渲染、CPU渲染可能带来的性能问题,一般情况下,我们要尽量使用当前屏幕渲染。
离屏渲染 VS CPU渲染
由于GPU的浮点运算能力比CPU强,CPU渲染的效率可能不如离屏渲染;但如果仅仅是实现一个简单的效果,直接使用CPU渲染的效率又可能比离屏渲染好,毕竟离屏渲染要涉及到缓冲区创建和上下文切换等耗时操作。
总之,具体的选择应该由性能测试结果来决定。