GL 是什么?深度理解 GL 函数库
GL 是 Graphics Library 的缩写,意思是图形库。GL 有很多种,但是最著名的莫过于 OpenGL 和 DirectX。OpenGL 是跨平台的,它能够在不同的操作系统上运行,比如说 Windows、Linux、macOS,而 DirectX 是微软自己开发的。这篇文章主要围绕着 OpenGL 这种 GL 函数库来探讨,从历史、特性、应用等方面入手,深入理解 GL。
历史
OpenGL 是 SGI(Silicon Graphics Inc.)公司在 1992 年开发出来的一个开放标准,是一个 3D 图形 API。当时的 3D 图形 API 主要是 IBM 的 G3D 和 SGI 的 Iris GL。1982 年,SGI 开发了 Iris GL,这是一种硬件加速的 2D/3D 图形库,用于图形工作站上的三维图形应用程序开发。1987 年,SGI 将 Iris GL 发布为一个开放标准,名称为 OpenGL,此时 OpenGL 还没有被广泛应用。
1992 年,在 RenderMan 软件封装的过程中,SGI 的应用程序接口被 Otis 和 Stutt 发展出了新的应用程序接口,这就是 OpenGL 的出现。OpenGL 的出现标志着 3D 图形应用程序开发进入了一个新的时代。自此以后,OpenGL 被广泛地应用于 3D 游戏开发、VR 技术、科学计算、医学影像、CAD/CAM 和电影制作等领域。
特性
OpenGL 是一组底层的 API,提供了基本的 2D 和 3D 图形渲染功能。OpenGL 的目标是将需要讲义CPU负载的计算量转移至 GPU,减少 CPU 的负担,让 CPU 专注于其他的任务。在 OpenGL 中,程序员将绘制图形的指令发送给 OpenGL,然后 OpenGL 将这些指令发送给 GPU。GPU 将进行严格的优化,然后将最终的图像输出到屏幕上。
OpenGL 的特点如下:
· 向底层硬件发送简单、轻巧和高性能的绘图指令。
· 跨平台兼容性。
· 具有强大的三维图形功能,包括纹理映射、光照、深度测试等等。
· 相对于 DirectX,它需要更少的硬件支持。它不需要独立的显卡驱动程序,它只需要简单的OpenGL库。
应用
由于 OpenGL 具有广泛的应用场景,我们来看一些主要的应用:
1. 游戏开发
OpenGL 的功能和可扩展性,使它成为了游戏开发的一个理想选择。OpenGL 当初大获成功,也正是因为支持大量的图形硬件加速(在运行前,可以把许多OpenGL指令拼凑成一个物体,发送到显卡后即可),并且图形表现力极高。
2. VR 技术
VR 技术(Virtual Reality)是一种计算机技术,通过虚拟环境和操作设备让用户获得强烈的沉浸感和交互反馈感的显示技术。OpenGL 最初就是为了实现基于视点的渲染而被开发出来的,它在 VR 技术中的使用也同样十分广泛。
3. 科学计算
由于 OpenGL 具有强大的三维图形功能,它被广泛用于科学计算中。例如,在药物发现方面,OpenGL 可以被用于创建分子模型,从而帮助研究员更好地了解药物在体内的活动过程。
总结
OpenGL 是一个极其强大的 3D 图形 API。它是跨平台的,拥有强大的图形功能,支持广泛的应用程序开发。通过深入了解 OpenGL 的历史、特征和应用,我们可以更好地利用这个 API 来进行程序设计。