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OpenGL简介

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一、OpenGL简介

OpenGL(英语:Open Graphics Library,译名:开放图形库或者“开放式图形库”)是用于渲染2D、3D矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口(API)。这个接口由近350个不同的函数调用组成,用来绘制从简单的图形到比较复杂的三维景象。而另一种程序接口系统是仅用于Microsoft Windows上的Direct3D。OpenGL常用于CAD、虚拟现实、科学可视化程序和电子游戏开发。

OpenGL(Open Graphics Library)是图形领域的工业标准,是一套跨编程语言、跨平台、专业的图形编程(软件)接口。它用于二维、三维图像,是一个功能强大,调用方便的底层图形库。它与硬件无关,可以在不同的平台如 Windows、Linux、Mac、Android、IOS 之间进行移植。因此,支持 OpenGL 的软件具有很好的移植性,可以获得非常广泛的应用(比如 PS 在部分功能和操作中使用 OpenGL 加速,以提高图像处理和渲染的性能)。

OpenGL的高效实现(利用了图形加速硬件)存在于Windows,部分UNIX平台和Mac OS。这些实现一般由显示设备厂商提供,而且非常依赖于该厂商提供的硬件。开放源代码库Mesa是一个纯基于软件的图形API,它的代码兼容于OpenGL。但是,由于许可证的原因,它只声称是一个“非常相似”的API。

当今,OpenGL是视频行业领域中用于处理2D/3D图形的最为广泛接纳的API,在此基础上,为了用于计算机视觉技术的研究,从而催生了各种计算机平台上的应用功能以及设备上的许多应用程序。其是独立于视窗操作系统以及操作系统平台,可以进行多种不同领域的开发和内容创作,简而言之,其帮助研发人员能够实现PC、工作站、超级计算机以及各种工控机等硬件设备上实现高性能、对于视觉要求极高的高视觉图形处理软件的开发。

二、OpenGL基本功能

作为独立于操作系统的开放的三维图形的软件开发包,在其基础上开发的应用程序能够简单方便的移植于各种平台。其具有七大功能:

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1、建立3D模型:OpenGL除了能够处理一般的2D图形,即点、线、面的绘制外,主要任务是集合了3D立体的物体绘制函数。

2、图形变换:OpenGL利用基本变换以及投影变换处理图形。所谓的基本变换就是在处理2D平面图形时的平移、旋转、变比、镜像变换。投影变换就是在处理3D立体图形时的平行投影以及透视投影。通过变换方式,可以将2D的平面图形清晰明了的变换成3D的立体图形,从而在减少计算的时间的同时就能够提高了图形显示的速度。

3、颜色模式:OpenGL库中的颜色模型:使用较为广泛的RGBA模式以及颜色索引模式(color index)。

4、光照、材质的设置:OpenGL库中包含了多种光照的类型。材质是用光反射率来表示的。其原理是基于人眼的原理,场景中的物体是由光的红绿蓝的分量以及材质的红绿蓝的反射率的乘积后所形成的颜色值。

5、纹理映射:纹理指的是物体表面的花纹。OpenGL库中集合了对于物体纹理的映射处理方式,能够十分完整的复现物体表面的真实纹理。

6、图像增强功能和位图显示的扩展功能:OpenGL的功能包括像素的读写、复制外,以及一些特殊的图像处理功能:比如,融合、反走样、雾的等等特殊的处理方式。对于图像的重现和处理,可以使得效果更有真实感,逼真。

7、双缓存功能:OpenGL创新性的运用了双缓存形式。计算场景、生成画面图像、显示画面图像分别将其由前台缓存和后台缓存分开处理,大大提高了计算机的运算能力以及画面的显示速度。

三、OpenGL基础特性简介

OpenGL规范描述了绘制2D和3D图形的抽象API。尽管这些API可以完全通过软件实现,但它是为大部分或者全部使用硬件加速而设计的。

OpenGL的API定义了若干可被客户端程序调用的函数,以及一些具名整型常量(例如,常量GL_TEXTURE_2D对应的十进制整数为3553),虽然这些函数的定义表面上类似于C编程语言,但它们是语言独立的。因此,OpenGL有许多语言绑定,值得一提的包括:JavaScript绑定的WebGL(基于OpenGL ES 2.0在Web浏览器中的进行3D渲染的API),C绑定的WGL、GLX和CGL,iOS提供的C绑定,Android提供的Java和C绑定。

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OpenGL不仅语言无关,而且平台无关。规范只字未提获得和管理OpenGL上下文相关的内容,而是将这些作为细节交给底层的窗口系统。出于同样的原因,OpenGL纯粹专注于渲染,而不提供输入、音频以及窗口相关的API。

OpenGL是一个不断进化的API。新版OpenGL规范会定期由Khronos Group发布,新版本通过扩展API来支持各种新功能。每个版本的细节由Khronos Group的成员一致决定,包括显卡厂商、操作系统设计人员以及类似Mozilla和谷歌的一般性技术公司。

除了核心API要求的功能之外,GPU供应商可以通过扩展的形式提供额外功能。扩展可能会引入新功能和新常量,并且可能放松或取消现有的OpenGL函数的限制。然后一个扩展就分成两部分发布:包含扩展函数原型的头文件和作为厂商的设备驱动。供应商使用扩展公开自定义的API而无需获得其他供应商或Khronos Group的支持,这大大增加了OpenGL的灵活性。OpenGL Registry负责所有扩展的收集和定义。

每个扩展都与一个简短的标识符关系,该标识符基于开发公司的名称。例如,英伟达(nVidia)的标识符是NV。如果多个供应商同意使用相同的API来实现相同的功能,那么就用EXT标志符。这种情况更进一步,Khronos Group的架构评审委员(Architecture Review Board,ARB)正式批准该扩展,那么这就被称为一个“标准扩展”,标识符使用ARB。第一个ARB扩展是GL_ARB_multitexture。

OpenGL每个新版本中引入的功能,特别是ARB和EXT类型的扩展,通常由数个被广泛实现的扩展功能组合而成。

四、OpenGL常用文档

OpenGL普及的部分原因是其高质量的官方文件。OpenGL架构评审委员会随规范一同发布了一系列包含API变化更新的手册。这些手册因其封面颜色而众所周知。

红宝书

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Dave Shreiner, Graham Sellers, John M. Kessenich and Bill M. Licea-Kane. 2013.OpenGL Programming Guide: The Official Guide to Learning OpenGL, Version 4.3(8th Edition). Addison-Wesley Professional.ISBN 978-0321773036.

橙宝书

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Randi J. Rost, Bill M. Licea-Kane, Dan Ginsburg, John M. Kessenich, Barthold Lichtenbelt, Hugh Malan and Mike Weiblen. 2009.OpenGL Shading Language (3rd Edition). Addison-Wesley Professional.ISBN 978-0321637635

五、OpenGL对于Android系统而言

对于 Android 系统而言,它支持的是 OpenGL ES。OpenGL ES 是针对手机、PDA 和游戏主机等嵌入式设备设计的 OpenGL API 的子集。下面是 Android 系统版本与 OpenGL ES 的支持版本的一般对照表(具体的设备和制造商可能会在特定型号上进行适配和调整):

Android 4.0(Ice Cream Sandwich):OpenGL ES 2.0

Android 4.1 - 4.3(Jelly Bean):OpenGL ES 2.0/3.0

Android 4.4(KitKat):OpenGL ES 2.0/3.0/3.1

Android 5.0 - 5.1(Lollipop):OpenGL ES 3.1/3.2

Android 6.0(Marshmallow):OpenGL ES 3.1/3.2

Android 7.0 - 12.0:OpenGL ES 3.2

OpenGL 官方上提供了很多资料,作为 Android 开发者需要关注 OpenSL ES,可以在OpenGL 官网页面找到两个 OpenSL ES 的资料:

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第一个是 OpenGL ES 的官方文档:

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可以在右侧选择版本:

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第二个是 OpenGL ES 的 API 快速查找手册:

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六、OpenGL和DirectX哪个好

选择OpenGL还是DirectX取决于你的具体需求和目标平台。

OpenGL的优点包括:

1、成为绘图引擎的标准,绘图质量高,编程相对复杂但上手简单,适合追求完美的绘图精确度。

2、跨平台支持,可以在多个操作系统上使用,包括Windows、Linux和Mac等。

3、易于学习和使用,特别是对于初学者来说,OpenGL的C语言接口相对简单。

4、提供了各种辅助库,可以用于往其他设备上输出数据,如打印机。

5、向下兼容性好,高版本的OpenGL程序如果不使用新特性,可以容易地改用在低版本的机器上运行。


DirectX的优点包括:

1、专为游戏而生,绘图精度满足一般游戏的所需,包含了不少用来在游戏中处理其他数据的辅助库,包括声音数据、输入输出等。

主要使用C++编程语言,更适合利用面向对象的特性进行开发。

提供了一整套用于游戏开发的API,包括Direct3D用于3D图形渲染、Direct2D用于2D图形渲染等。

与Windows紧密相连,难以移植,但提供了强大且方便的IDE和GPU语言调试工具。


七、OpenGL发展历史

1980年代,开发可以用在各种各样图形硬件上的软件是个真正的挑战。通常,软件开发人员为每种硬件编写自定义的接口和驱动程序。但这非常昂贵并会导致大量工作的重复。

20世纪90年代初,SGI成为工作站3D图形领域的领导者。其IRISGL的API被认为是最先进的科技并成为事实上的行业标准,而基于开放标准的PHIGS则相形见绌。IRIS GL更容易使用,而且还支持即时模式的渲染。相比之下,PHIGS难于使用并且功能老旧。

SGI的竞争对手(包括Sun、惠普和IBM)通过扩展PHIGS标准也能将3D硬件投入市场。这反过来导致SGI市场份额的削弱,因为有越来越多的3D图形硬件供应商进入市场。为攻占市场,SGI决定把IRIS GL API转变为一项开放标准,即OpenGL。

然而,SGI拥有大量的软件客户,对他们来说从IRIS GL迁移到OpenGL将需要巨额投资。此外,IRIS GL的应用程序接口拥有与3D图形不相关的函数。例如,它包括窗口、键盘和鼠标的API,部分原因是由于它是在X Window系统和Sun公司的NeWS系统之前开发的。而且,IRIS GL库由于授权和专利问题并不适合开放。上述种种因素要求SGI继续支持先进和专有的IRIS Inventor和IRIS Performer应用程序接口。

IRIS GL的限制之一是只能访问由底层硬件支持的功能。如果图形硬件不支持一项功能,那么该应用程序将不能使用它。OpenGL通过为硬件不具备的功能提供软件支持克服了此问题,这就允许应用程序在相对较弱的系统中使用先进的图形技术。OpenGL标准化了访问硬件的方式:硬件接口程序的开发(有时也称为设备驱动程序)交由硬件制造商,而窗口功能委托给底层操作系统。让大量不同种类的图形硬件讲同一种语言影响深远,它为软件开发者进行3D软件发展提供了更高层次的平台。

1992年,SGI公司领导了OpenGL架构审查委员会(OpenGL ARB)的创建。该委员会由若干公司组成,负责未来OpenGL规范的维护和扩展。

微软在1995年发布Direct3D,Direct 3D最终成为OpenGL的主要竞争对手。1997年12月17日,微软和SGI发起华氏温标项目,旨在统一OpenGL和Direct3D的接口。1998年,惠普加入。后来,由于SGI的财政限制、微软的战略以及缺乏行业普遍支持,项目1999年遭弃。

2006年7月,OpenGL架构评审委员会投票决定将OpenGL API标准的控制权交给Khronos Group。

八、OpenGL历史各版本

OpenGL®作为业界最为广泛使用的2D和3D图形接口标准,应用在成千上万的各式各样的计算机的程序中。从初期的崭露头角,到与Direct3D激烈竞争,后经历黯淡被Khronos接手又发扬光大,已经历经波折发展了20年。由于过去的黯淡,至今甚至仍有人站在错误的时间角度认为它是落后的——它从未停止它前进的步伐,这篇文章就来简述OpenGL的版本历史和发展。

OpenGL 1.0

发布时间: 1992年1月

OpenGL的最早版本OpenGL 1.0由Mark Segal和Kurt Akeley发布于1992年1月。从这之后,OpenGL每隔一段时间都会发布一个新版本的规范,这些规范定义了一些显卡必须支持的新扩展。这就决定了OpenGL的每个版本其实就是由各个扩展组成的,当硬件的驱动全部支持相应的扩展的时候,相应的OpenGL版本就被支持了。

OpenGL 1.1

发布时间:1997年1月

时隔5年OpenGL才发布新的版本OpenGL 1.1,而Direct3D的出现(尤其是红色警戒的大卖)使得OpenGL感觉到了压力。顶点数组(Vertex arrays)的出现取代了glVertex*这类立即模式绘图函数,多个数据可以被一个函数调用绘制了,降低了调用函数带来的CPU循环开销;polygon offset解决了z-fighting和stitching的问题;在pre-fragment operation开始支持逻辑操作(logic operation);纹理方面开始支持纹理代理(texture proxy)和纹理环境映射(texture environment),以及从帧缓冲(frameuffer)复制像素至texture或者subtexture;纹理对象(texture object)的出现改变了过去只能使用显示表(display list)来静态地使用纹理的方法,现在纹理和参数(texture parameter)能被改变了。

OpenGL 1.2

发布时间:1998年3月16日

这个版本的OpenGL开始支持可以用于体渲染(volume rendering)和体纹理(solid texture)的texture 3D;BGRA和BGA的出现主要是为了兼容某些平台和硬件;包装像素(pack pixel)的出现使得像素可以在不同的对象之间进行像素传输(pixel transfer),这也就是像素缓冲对象(pixel buffer object)的前身;GL_SGIS_texture_edge_clamp扩展的出现将texture coordinate规范在[0,1]这个区间;GL_SGIS_Texture_lod扩展则带来了重要的MipMap技术,可以通过对纹理参数(texture parameter)的控制来完成对MipMap的控制。

OpenGL 1.2.1

发布时间:1998年10月14日

 这个版本的OpenGL没有什么重大的改变,但是专门介绍了ARB扩展的概念。ARB扩展是经过OpenGL ARB认证的扩展,这样的扩展将被广泛地实现。

OpenGL 1.3

发布时间:2001年8月14日

这个版本开始支持压缩纹理(compressed texture),可以有效地减少存储和带宽的压力,现在广泛的应用于各种对存储大小和带宽敏感的手持设备上;立方体纹理(texture cube)的出现主要用于在天空盒(skybox)、动态反射(dynamic reflection)等技术上;而multisample的出现让OpenGL可以支持纹理和Framebuffer的MSAA抗锯齿技术,代替了过去在光栅化状态(rasterizer state)中趋近无用的抗锯齿设置。

OpenGL 1.4

发布版本:2002年7月24日

这个版本开始支持纹理自动生成Mipmap; 以及关于point光栅化的parameter。

OpenGL 1.5

发布时间:2003年7月29日

这个版本出现了缓冲对象(buffer object),彻底取代了过去的顶点数组(vertex array)和立即模式,顶点数据可以从客户端内存(client's memory)上传到服务端内存(server's memory)了;同时添加了非常重要的遮挡查询(occlusion query)。

OpenGL 2.0

发布时间:2004年9月7日

OpenGL终于有了自己的着色语言(shading language),ARB选择了3Dlabs的Dave设计的着色语言成为OpenGL原生的着色语言,同时OpenGL也开始有了顶点着色器(vertex shader)和片元着色器(fragment shader),导致这个阶段的OpenGL出现了固定管线和可编程管线并存的情况;OpenGL的片元着色器输出(fragment shader output)现在也可以输出到帧缓冲(framebuffer)的多个渲染目标(render target)上去了;同时OpenGL的纹理也不再有2^n大小的限制。

OpenGL 2.1

发布时间:2006年7月2日

这个版本增加了像素缓冲对象(pxiel buffer object),用来更快地像素传输(pixel tansfer)的工作,支持将像素从纹理对象(texture object)和帧缓冲对象(framebuffer object)包装到(pack)像素缓冲对象(pixel buffer object),或者从像素缓冲对象解包装到纹理对象和帧缓冲对象,另外像素缓冲对象也可以像普通的缓冲对象(buffer object)一样被映射(map)更新数据,通过DMA的方式更加快地传输纹理;同时支持sRGB格式的纹理对象。

代号Longs Peak和OpenGL 3.0争议

在OpenGL 3.0发布之前,这个版本的代号叫做Longs Peak,包含了很多大量修改OpenGL的工作方式以及根本性改变API的调用方式等内容。2008年8月11日OpenGL 3.0发布,这个版本的OpenGL开始分core profile和compatibility profile,并且Khronos Group希望只支持core profile,这个革新性的规范引起一片哗然,许多厂商明确表示不会接受这个建议,并表示会继续支持许多被划入compatibility profile的扩展,迫于压力compatibility profile被改为是可选的。OpenGL 3.0的出现改变了过去OpenGL一定会向下兼容的特性,在一定程度上简化了API的臃肿以及增加了API的灵活度。

OpenGL 3.0

发布日期:2008年8月11日

这个版本的OpenGL变化非常的大,开始分core profile和compatibility profile,core profile扩展的实现决定了所支持的OpenGL版本。

这个版本正式把帧缓冲对象(framebuffer object)划入core profile,现在OpenGL也具有离线的帧缓冲了,就像Direct3D的output-merger stage专门管理render target和接收fragment shader的输出;增加了许多GLSL的函数,尤其是texture方面的;帧缓冲对象之间可以互相拷贝像素到持有的不同的render target,是性能上的提升;增加了浮点型和整型的texture和depth的image format;另外也增加了RGTC这个自带的纹理压缩模式;最为重要的增加就是transform feedback,数据可以经过vertex shader和geometry shader之后,又输出回buffer而不经过rasterization以及之后的阶段,在物理和粒子的计算上面非常的有用;增加的vertex array object方便管理buffer object以及vertex attrib pointer和其开启/关闭状态,不必每次在渲染前都要设置一遍了;增加了重要的条件渲染(conditional rendering)。

OpenGL 3.1

发布日期:2009年3月24日

有了Instanced rendering,减轻了同类物体绘制所占有的带宽压力;Copy buffer的出现,是让数据在client端进行拷贝,也是一种性能的优化;Buffer texture其实是让buffer object像texture那样被访问,在某些特殊的场合有意想不到的用途;不得不谈的就是uniform buffer object,过去OpenGL上传uniform数据需要靠glUniform*的函数进行上传,而OpenGL每个函数的调用所消耗的CPU循环都非常的大,频繁地调用glUniform*会带来很大的性能问题,而且到后期这些单个的uniform也会被保存至OpenGL管理的default uniform buffer中,现在开放了uniform buffer object,通过map/unmap更新数据,函数调用开销明显地减少。

OpenGL 3.2

发布日期:2009年8月3日

这个版本最重磅的支持就是几何着色器(geometry shader), 可以用来生成新的图元类型(点、线和三角形),后期重要的tessellation等技术都会使用到它;还有一个就是Texture正式支持multisample,可以作为render target来进行framebuffer object上的抗锯齿,而不是经过的WGL_ARB_multisample和GLX_ARB_multisample进行窗口的抗锯齿。

OpenGL 3.3

发布日期:2010年3月11日

这个版本是shader model 4.0的OpenGL的最终版本,这个版本改变了程序需要查询输入变量(attribute)的location的方式,可以像HLSL指定semantic一样在shader里指定layout,减少了相应API的调用;同时将texture object和sampler state解耦,增加了sampler object,sampler object也可以绑定到ACTIVE_TEXTURE上了。 

OpenGL 4.0

发布日期:2010年3月11日

这个版本和OpenGL 3.3同时发布,增加了令人兴奋的Tessellation Shader;Shader Language 4.00的subroutine提供了在运行时刻不需要切换着色器或者是重新编译或者使用if判断选择不同功能的方法,降低了切换着色器程序所带来的巨大开销(切换着色器的CPU循环消耗真的非常的惊人);另外GL_ARB_draw_buffers_blend让fragment shader输出的每条buffer都可以完成各自的pre-fragment operaion,而不是像过去那样每条都完成相同的pre-fragment operation;GL_ARB_transform_feedback2和GL_ARB_transform_feedback3提供了transform feedback object,以及transform feedback相关的控制(比如pause之类),也把transform feedback当做一个对象来进行处理。 

OpenGL 4.1

发布日期:2010年7月26日

这个版本把OpenGL ES的一些功能划入core profile的范围,一方面反映出了OpenGL ES巨大的成功;GL_ARB_get_program_binary提供了可以将shader事先编译好序列化进入二进制文件,避免了运行时进行编译的方法;这个版本也提供了64位的浮点型输入变量,提升了数据精度。 

OpenGL 4.2

发布日期:2011年8月8日

这个版本比较好的改动就是现在也支持Compressed pixel format transfer了,而过去这是不允许的;另外提供了immutable texture,可以调用一次API创建texture object而不是像过去一样要频繁地调用API;还有一个就是GL_ARB_texture_compression_bptc,以及compatibility profile的GL_EXT_texture_compression_s3tc,让OpenGL开始支持所有的Block Compression格式。

OpenGL 4.3

发布日期:2012年8月6日

这个版本最重要的增加就是可以用于并行计算的compute shader;GL_ARB_explicit_uniform_location提供了uniform也能在GLSL中像HLSL指定semantic一样指定layout的方法,这个版本的OpenGL的vertex shader input和fragment shader output,以及uniform现在都能在shader中指定layout了;把OpenGL ES 3的某些功能加入了OpenGL core profile;增加了texture view的概念,用来共享已经创建纹理的内容;另外加入的debug messaging帮助程序猿更好的调试OpenGL。

OpenGL 4.4

发布日期:2013年7月23日

GL_ARB_muti_bind允许通过一次调用来绑定多个资源,将绑定资源的开销分摊到一个调用上,并且和Direct3D11的接口相互兼容;GL_ARB_enhanced_layout允许uniform block内部指定layout,相当于Direct3D的registry;GL_ARB_buffer_object也提供了单个draw call完成创建buffer object的方法,并且提供presistent-mapped buffer来显著的减少glMapBuffer的调用。、


从发展历程上看,OpenGL 1.0~OpenGL 1.5是经典的固定管线时代;OpenGL 2.0~OpenGL 2.1是固定管线和可编程管线并存的时代;OpenGL 3.0~OpenGL 4.x开始是可编程管线崛起的时代。在出现可编程管线的那个时代,OpenGL因为OpenGL ARB的臃肿而一度落后,取而代之的是Khronos Group管理的精简的OpenGL ES流行;最后ARB决定将OpenGL的接力棒交给Khronos Group,在之后的几年内,OpenGL重新焕发了活力,推陈出新至今。另外在移动设备上免授权费用的OpenGL ES的胜利,在一方面上也促进了桌面版的OpenGL重新回到主流地位,现在先进的OpenGL已经受到各个厂家的重视,Nvidia和AMD等显卡制造商都争相发布相关的OpenGL驱动;在游戏开发方面,因为其良好的可移植性,不同的平台、不同的主流引擎都会有OpenGL的实现。

九、学完OpenGL为了找工作下一步做什么?

现在图形学在游戏行业(其他行业我就不太清楚了)要入行一般就两个方向,引擎组或者TA组。

而且不论你学哪个方向,都要有一款熟悉的游戏引擎(Unity或者UE)。

前者Unity只有在稍微大一点的厂才有,而且现在还算很吃香,我现在所知的像巨人,虽然有引擎组但是都是在Unity或者UE上进行魔改,现在很少有公司会自研了。    

后者ue很多公司都会招,而且非常吃香,但是大部分要的是偏A的TA,也就是要你熟悉美术的工作流,掌握各种次世代软件的用法,各种材质节点怎么做,在引擎中能做出符合项目的效果。

还有就是偏T的TA方向,这个要看具体公司,有些公司是把这个分到客户端开发一块(因为一般上这些人代码水平也很强,而且纯图形学的工作不是时刻需要迭代,比如做一套迷雾系统,渲染体积云之类的)。

还有如果真的想专研某种图形学技术,可以去和taichi里的人聊聊,或者直接找引擎的技术团队去进,但是这个对学历还有技术能力要求特别高,你可以看看他们技术团队的平均学历水平,但是这一块我不熟,你可以再找具体相关的人问问,总得来说,图形学就业形势还是比较严峻的,因为他要求的下限非常高,但是目前没啥评判标准,甚至很多公司也不知道怎么给图形学分组,面试的话有拿的出手的论文,开源项目或者非常好的作品比较关键。

十、OpenGL怎么学?就业能做啥呢?

OpenGL主要属于计算机图形学方面的内容,这一块属于比较专业的领域了。 先说具体应用方面吧,目前主要做3D游戏开发这一块用得最多,大公司做游戏引擎开发主要以OpenGL为主,即便现在很多基于U3D开发的手游,至少也需要熟悉基本的OpenGL管线流程和一些shader知识。其次,做一些专业领域的仿真会很多,再次在做各种滤镜、特效方面也需要用到OpenGL知识,不过这些方面还需要图像处理方面的一些知识。 

至于OpenGL入门建议按照如下的步骤进行: 

1、基本的线性代数知识,不需要很深入,大学时的线性代数拿出来复习一下足够用了,特别是矩阵变换部分。 

2、C++开发语言,一定要非常熟练。 

3、《计算机图形学》这个应该是高校教材了,这个也是所有图形学的基础知识。

4、《3D游戏编程大师技巧》等基础入门教材,这一类图书基本上是将基础知识和openGL API如何使用结合起来,使得读者可以开始上手开发。同样的还有 https://learnopengl-cn.github.io/ 这一类网站,都是比较好的入门资料 《OpenGL编程指南》俗称“红宝书”。

5、《OpenGL Super Bible 5th》俗称“蓝宝书”,不过这两本书更加适合作为查询手册,用到哪一块需要深入了解时进行查询。

6、再深入就是了解详细的管线处理流程、shader语言开发等。 

另外要注意一下,目前手机端开发的是OpenGL ES,与PC端的OpenGL还是有不少差别的,当然基本原理是一致的。

十一、OpenGL就业前景怎么样?

图形学基础知识本来就不多,而且没有太大变化,就是很多特效可能时不时出一个新论文,但实际变化不大。如果你单纯学点图形学会点OpenGL或DX,就想很容易找到工作,那是不现实的:要每天都玩图形学,一般都进显卡公司,图形芯片研发,渲染架构算法验证,图形驱动开发,就比如基础的驱动开发,你至少要会写Windows驱动,光学图形学肯定没用。


要做游戏,游戏引擎甚至需要的图形学知识很少,基础图形学完全足够,游戏引擎更着重的是全套工具链和细节性能优化,尤其是全套工具链,游戏开发需要很多各种功能,场景编辑、动画、骨骼、地形天空、基础特效、光照、粒子系统、资源管理、状态机、行为树、性能监控调试、DrawCall调试、格式转换导入、插件、脚本等等。游戏开发大部分都是体力活,除非是细节特效,可能需要图形学专业点写高性能Shader。


从就业的角度来看,OpenGL现在在就业市场上还是有着不少的岗位的。但是现代图形API是大势所趋,后续应该会有更多的岗位。

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