OpenGL 基础应用

说明

OpenGL 渲染实践，涉及模型加载，顶点缓存对象，纹理映射，材质封装，着色器封装，基础光照模型计算，阴影（Shadow Mapping），帧缓存，Uniform 缓存对象，摄像机控制等方面的应用。

项目中使用的模型是 tinyrender 、SoftGLRender 中的开源模型。

示例

功能

• ModelLoader 类，封装了模型加载操作，包括加载模型、加载纹理、创建材质等。
  • class ModelLoader : source/Model/ModelLoader.hpp
• VertexArrayObject 类，封装了 VAO 的生成、绑定、传递数据等操作。
  • class VertexArrayObject : source/Render/VertexArrayObject.hpp
• Texture 类，封装了纹理属性，采样器属性以及与纹理相关的操作。
  • class Texture : source/Render/Texture.hpp
  • class Texture2D : source/Render/Texture2D.hpp
• Material 类，封装了材质属性，如基础色、采用的着色器、对应的纹理数据，定义了与 Uniform Buffer Object 对应的数据结构，还提供了材质应用相关的工具方法，如获取对用类型采样器在着色器中的名称。
  • class Material : source/Render/Material.hpp
• Framebuffer 类，封装与 Framebuffer 相关的生成、绑定、初始化、删除等操作。
  • class Framebuffer : source/Render/Framebuffer.hpp
• ShaderProgram 类，封装了着色器的源代码加载、编译、创建着色器对象、关联着色器程序、链接着色器程序以及使用着色器程序等操作。
  • class ShaderProgram : source/Render/ShaderProgram.hpp
• ShaderResource 类，封装了需要传递给着色器的数据，包括 Uniform Block 和 Uniform Sampler 两部分。
  • class ShaderResource : source/Render/ShaderResource.hpp
• Uniform 类，封装了与 Uniform Block 和 Uniform Sampler 相关的查询索引位置、绑定等操作。
  • class UniformBase : source/Render/UniformBase.hpp
  • class UniformBlock : source/Render/UniformBlock.hpp
  • class UniformSampler : source/Render/UniformSampler.hpp
• Camera 类，封装了摄像机的位置、观察方向、视场角等属性，提供了获取视图、投影矩阵以及控制移动的方法。
  • class Camera : source/Viewer/Camera.hpp

Render Framework Diagram（梳理中）

RenderMap

构建

git clone https://github.com/dxm3dp/GLBase.git
cd GLBase
mkdir build
cd build
cmake ..
cmake --build .

运行

cd GLBase/build
./GLBase.exe

目录结构

• assets: 存放模型文件和纹理贴图的目录。
• source: 主源代码目录。
  • Common: 通用工具类目录，包括文件读取、日志输出、内存分配等。
  • Config: 配置文件目录。
  • Model: 模型抽象类目录，包括模型网格类的封装、模型加载处理。
  • Render: 渲染抽象类目录，包括顶点数据、纹理、材质、着色器、渲染管线的封装。
  • Shader: 着色器文件目录。
  • Viewer: 目前只有摄像机类。
  • main.cpp: 主程序入口。
• third_party: 第三方库目录。

Third Party Libraries

• assimp https://github.com/assimp/assimp
• glfw https://github.com/glfw/glfw
• glm https://github.com/g-truc/glm
• stb_image.h https://github.com/nothings/stb

施工中

• Skybox 绘制
• 半透明物体阴影绘制
• 梳理 Render Framework Diagram

参考

教程

• LearnOpenGL https://learnopengl.com/

项目

• SoftGLRender https://github.com/keith2018/SoftGLRender