我看的OpenGL红宝书为：

• 《OpenGL编程指南》-- 原书第9版
• OpenGL Programming Guide – The Official Guide to Learning OpenGL, Version 4.5 with SPIR-V Ninth Edition

一直觉得OpenGL初学者看不到红宝书。

它更适合基础和理解OpenGL阅读底层开发人员的公司。因为如果你不知道开发OpenGL底层的人，在一些没有解释的部分，或者说话有问题的部分，你不能详细理解原则。(给你写邮件OpenGL开发团队吗？我估计我会忽略它。对他们来说，这可能是一个新手问题。所以我说不适合初学者）

虽然有解释部分API还有衍生功能 说明有关原理，但有些原理没有说明，如下:6 Chapter 中的 : textureLod中不支持mipmap，那lod参数与mipmap有什么关系，或者说lod没有解释它有什么用，会对采样过程产生什么影响。

当然，如果你感兴趣，你也可以买一本书，就像我一样，虽然在阅读的过程中，很多不理解，书没有进一步解释，所以我在阅读的同时不理解部分，但有一些知识点，即使去查阅，也很难查阅。

本文只是个人学习过程中记录一个觉得比较重点，且说的清晰一些的内容。

看完这本书，我最大的感受就是:为什么很多接口要这样设计，很难理解和使用？估计是因为底层硬件的限制。(不懂硬件原理)

Chapter 1 – OpenGL 概述

Chapter 2 – 着色器基础

uniform b { 
        		// 限定符可以为uniform、in、out或者buffer
	vec4 v1;	// 块中的变量列表
	bool v2;	// ...
};				// 访问匿名块成员是使用v1、v2
// 或者
uniform b { 
        		// 限定符可以为uniform、in、out或者buffer
	vec4 v1;	// 块中的变量列表
	bool v2;	// ..
} name;			// 访问有名块成员时使用name.v1、name.v2

Chatper 3 – OpenGL 绘制方式

Chapter 4 – 颜色、像素和片元

Chapter 5 – 视口变换、裁减、剪切与反馈

• p148 观察视图 基本上来说，显示器本身是一个平面的、固定的，二维矩形区域，但是模型却是一个三维空间的几何体。本章我们将学习如何将模型的三维坐标投影到固定的二维屏幕坐标上。 将三维空间的模型投影到二维的关键方法，就是齐次坐标（homogeneous coordinate）的应用、矩阵乘法的线性变换方法，以及视口映射。我们将在下文中详细讨论这些方法。
  • p148 相机模型 使用相机（或者计算机）的主要步骤列举如下：
    • 将相机移动到准备拍摄的位置，将它对准某个方向（视图变换，view transform）。
    • 将准备拍摄的对象移动到场景中必要的位置上（模型变换，model transform）。
    • 设置相机的焦距，或者调整缩放比例（投影变换，projection transform）。
    • 拍摄照片（应用变换结果）。
    • 对结果图像进行拉伸或者挤压，将它变换到需要的图片大小（视口变换，viewport transform）。对3D图形来说，这里同样需要对深度信息进行拉伸或者挤压（深度范围的缩放）。这一步与第3步不一样，后者只是选择捕捉场景的范围大小，并不是对结果的拉伸。
  • p150 视椎体 – 这个就不想写了，可以去查阅本书概述。或是百度。
  • p151 视椎体的剪切 – 同上
  • p151 正交投影，你可以理解为没有使用透视除法。（在OpenGL或是DX中的管线有处理这部，在vs后，在primitive assembly前），可查考，我之前的软光栅器，就是这么处理的：用C# Bitmap作为画布写个3D软渲染器
  • p152 用户变换 – 就是值顶点、细分、几何着色器对顶点的几何变换，如果没写细分、几何着色器的话，那么就全都在顶点着色器中处理。就是对gl_Position赋什么样的值，如：gl_Position=Transform*Vertex;就看Transform的uniform变量是个什么矩阵，可以是单位矩阵，那么gl_Postion就是等价于Vertex的值，就是model/object space上的坐标；如果Transform是model矩阵，那gl_Position就是world space上的坐标；如果Transform是model view矩阵，那gl_Position就是world view space上的坐标；如果Transform是model view projection矩阵，那gl_Position就是world view projection space – 就是clip coordinate坐标。通常Transform是一个mvp（world view projection）的矩阵。
  • p153 矩阵乘法的回顾（不写，看本书或是百度）。
  • p155 齐次坐标 三维数据可以通过三维向量与3x3矩阵的乘法操作，来完成缩放和旋转的线性变换。 但是，对三维笛卡尔坐标的平移（移动/滑动）操作是无法通过与3x3矩阵的乘法操作来完成的。我们还需要一个额外的向量，将点（0,0,0）移动到另一个位置。这一步叫做仿射变换（affine transformation），它不属于线性变换（你应该还记得线性变换的一个重要规律，它总是将（0,0,0）映射到（0,0,0））。加入这个额外的运算过程意味着我们将无法再运用线性变换的各种优势，例如将多个变换过程合成为一个变换。因此，我们需要找到一种方法，通过使用线性变换来表达平移过程。幸运的是，只要将数据置入四维坐标空间当中，仿射变换就回归成为一种简单的线性变换了（也就是说，我们可以直接使用4x4矩阵的乘法来完成模型的移动操作了）。 举例来说，将数据沿着 y y y轴移动0.3，假设第四个向量坐标为1.0，则有： [ 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 ] ( x y z 1.0 ) → ( x y + 0.3 z 1.0 ) \begin{bmatrix} 1.0 & 0.0 & 0.0 & 0.0\\ 0.0 & 1.0 & 0.0 & 0.0\\ 0.0 & 0.0 & 1.0 & 0.0\\ 0.0 & 0.0 & 0.0 & 1.0 \end{bmatrix} \begin{pmatrix} x\\y\\z\\1.0 \end{pmatrix} \to \begin{pmatrix} x\\y+0.3\\z\\1.0 \end{pmatrix} ⎣⎢⎢⎡​1.00.00.00.0​0.01.00.00.0​0.00.01.00.0​0.00.00.01.0​⎦⎥⎥⎤​⎝⎜⎜⎛​xyz1.0​⎠⎟⎟⎞​→⎝⎜⎜⎛​xy+0.3z1.0​⎠⎟⎟⎞​ 在这里可以了解到，这个额外的第四分量其实是用来实现透视投影变换的。 齐次坐标总是有一个额外的分量，并且如果所有的分量都除以一个相同的值，那么将不会改变它所表达的坐标位置。 举例来说，一下所有的坐标都表达了同一个点： ( 2.0 , 3.0 , 5.0 , 1.0 ) ( 4.0 , 6.0 , 10.0 , 2.0 ) ( 0.2 , 0.3 , 0.5 , 0.1 ) (2.0,3.0,5.0,1.0)\\ (4.0,6.0,10.0,2.0)\\ (0.2,0.3,0.5,0.1) (2.0,3.0,5.0,1.0)(4.0,6.0,10.0,2.0)(0.2,0.3,0.5,0.1) 这样的话，齐次坐标所表达的其实是方向而不是位置；对一个方向值的缩放不会改变方向本身。 在一个笛卡尔坐标中： ( x , y , z ) (x,y,z) (x,y,z)，我们可以直接添加第四个w分量： ( x , y , z , w ) (x,y,z,w) (x,y,z,w)，并设置值为1.0来实现齐次坐标的简历： ( 2.0 , 3.0 , 5.0 ) → ( 2.0 , 3.0 , 5.0 , 1.0 ) (2.0,3.0,5.0)\to(2.0,3.0,5.0,1.0) (2.0,3.0,5.0)→(2.0,3.0,5.0,1.0) 然后可以让前三个分量来除以第四个分量，并且将其舍弃，以重新得到笛卡尔坐标。 ( 4.0 , 6.0 , 10.0 , 2.0 ) 除 以 w ⟶ ( 2.0 , 3.0 , 5.0 , 1.0 ) 舍 弃 w ⟶ ( 2.0 , 3.0 , 5.0 ) (4.0,6.0,10.0,2.0) \begin{matrix} 除以w\\ \longrightarrow \end{matrix} (2.0,3.0,5.0,1.0) \begin{matrix} 舍弃w\\ \longrightarrow \end{matrix} (2.0,3.0,5.0) (4.0,6.0,10.0,2.0)除以w⟶​(2.0,3.0,5.0,1.0)舍弃w⟶​(2.0,3.0,5.0) 透视变换会将w分量修改为1.0以外的值。如果w更大，那么坐标将位于更远的位置。当OpenGL准备显示几何体的时候，它会使用最后一个分量除以前三个分量，从而将齐次坐标重新变换到三维的笛卡尔坐标。因此距离更远的物体（w值更大）的笛卡尔坐标也会更小，从而绘制的比例也就更小。w为0.0表示（x,y）坐标位于无限近的位置（物体与观察点非常近，以至于它的透视效果是无限大的）。这样可能会产生无法预知的结果。而从理论上来说，使用负数的w值并没有错误，例如下面的坐标值就表达同一个点。 ( 2.0 , 3.0 , 5.0 , 1.0 ) ( − 2.0 , − 3.0 , − 5.0 , − 1.0 ) (2.0,3.0,5.0,1.0)\\ (-2.0,-3.0,-5.0,-1.0) (2.0,3.0,5.0,1.0)(−2.0,−3.0,−5.0,−1.0) 但是负数whi可能会图形管线的某些环节带来麻烦，尤其是可能会与其他的整数w值进行插值计算，而得到的结果有可能非常接近或者正好为0.0.要避免这个问题，最简单的方法就是保证w值总是整数。
  • p157~167 线性变换与矩阵
    • p157 平移
    • p161 旋转
    • p163 透视
    • p166 正交投影
  • p167 法线变换
  • p168 矩阵
    • p169 OpenGL中矩阵的行与列
  • 170 OpenGL变换
    • p171 视口
    • p171 多视口
    • p171~172 高级技巧：z的精度 （废话多，建议另搜索）
    • p172 高级技巧：用户裁减和剪切（废话多，建议另搜索）
    • p173 OpenGL变换的控制
  • p174 transform feeback 是OpenGL管线中，顶点处理阶段结束之后，图元装配和光栅化之前的一个步骤。transform feedback可以重新捕获即将装配为图元（点、线段、三角形）的顶点，然后将它们的部分或者全部属性传递到缓存对象中。（就是可以将vertex shader postprocessing 到 rasterization 之间的shader 变量可以写入到application指定的缓存对象中，以便于app阶段获取使用）
    • p175 transform feedback 对象

      • void glCreateTransformFeedbacks(GLsizei n, GLuint* ids);创建n个新的transform feedback对象并且将生成的名称记录到数组ids中。

      • void glBindTransformFeedback(GLenum target, GLuint id);将一个名称为id的transform feedback对象绑定到目标target上，目标的值必须是GL_TRANSFORM_FEEDBACK。

      • GLboolean glIsTransformFeedback(GLenum id);如果id是一个已有的transform feedback对象的名称，那么返回GL_TRUE，否则返回GL_FALSE。

      • void glDeleteTransformFeedbacks(GLsizei n, const GLuint* ids);删除n个transform feedback对象，其名称保存在数组ids中。如果ids的某个元素不是transform feedback对象的名称，或者设置为0，那么都会被直接忽略，不会给出提示。

    • p176 transform feedback缓存

      • void glTransformFeedbackBufferBase(GLuint fbx, GLuint index, GLuint buffer);将名为buffer的缓存对象绑定到名为xfb的transform feedback对象上，其索引通过index设置。如果index为0，那么buffer将被绑定到默认的transform feedback对象的绑定点。

      • void glTransformFeedbackBufferRange(GLuint xfb, GLuint index, GLuint buffer, GLintptr offset, GLsizeiptr size);将缓存对象buffer的一部分绑定到名为xfb的transform feedback对象的绑定点索引index上。offset和size的单位均为字节，它们设置了要绑定的缓存对象的范围。如果xfb为0，那么buffer将绑定到默认的transform feedback对象的绑定点。

      • void glBindBuffersRange(GLenum target, GLuint firest, GLsizei count, const GLuint *buffer, const GLintptr *offset, const GLsizeiptr *sizes);绑定来自一个或者多个缓存的多个范围值，对应于target所指定的目标绑定点。first表示绑定缓存范围的第一个索引值，count表示要绑定的数量。这里的buffers、offsets、sizes参数分别对应于数组中的count个缓存名称，count个起始地址偏移量，count个绑定范围的大小。offsets和sizes中保存的数值是采样字节方式设置的。这里的每一个范围数据都是通过offsets和sizes中对应元素指定的，然后绑定到target所制定的索引位置，从first开始计数。如果buffers为NULL，那么offsets和sizes将被忽略，同时target的索引绑定点上所有绑定关系会被删除。从功能上来说，glBindBuffersRange()等于：for(i=0;i<count;i++) glBindBufferRange(target, first+i, buffers[i], offsets[i], sizes[i]);

    • p179 配置transform feedback的变量
      • p179 通过OpenGL API配置transform feedback的变量

        • void glTransformFeedbackVaryings(GLuint program, GLsizei count, const GLchar ** varyings, GLenum bufferMode);设置使用varyings来记录transform feedback的信息，所用的程序通过program来指定。count设置varyings数组中所包含的字符串的数量，它们存储的也是所有要捕获的变量的名称。bufferMode设置的是捕获变量的模式–可以是分离模式（GL_SEPARATE_ATTRIBS）或者交叉模式（GL_INTERLEAED_ATTRIBS）。

      • p183 通过着色器配置transform feedback的变量
    • p185 transform feedback的启动和停止

      • void glBeginTransformFeedback(GLenum primitiveModel);设置transform feedback准备记录的图元类型。primitiveMode必须是GL_POINTS、GL_LINES或者GL_TRIANGLES。在这之后的绘制命令中的图元类型必须与这里的primitiveMode相符，或者几何着色器（如果存在的话）的输出类型必须与primitiveMode相符。

      • voi glPauseTransformFeedback(void);暂停transform feedback对变量的记录。我们可以通过glResumeTransformFeedback()重新启动transform feedback。

      • void glResumeTransformFeedback(void);重新启动一个之前通过glPauseTransformFeedback()暂停的transform feedback过程。

      • void glEndTransformFeedback(void);完成transform feedback模式下的变量记录过程。

    • p 187 transform feedback的示例：粒子系统

Chapter 6 – 纹理与帧缓存