•OpenGL （Open Graphics Library）是一个跨编程语言、跨平台的编程图形程序接⼝，它将计算机的资源抽象称为一个OpenGL的对象，对这些资源的操作抽象为⼀个的OpenGL指令
•OpenGL ES （OpenGL for Embedded System）是 OpenGL 三维图形 API 的⼦子集，针对⼿机、PDA和游戏主机等嵌入式设备⽽而设计，去除了许多不不必要和性能较低的 API接⼝口。
•DirectX 是由很多API组成的，DirectX并不是一个单纯的图形API. 最重要的是DirectX是属于Windows上一个多媒体处理理API.并不支持Windows以外的平台,所以不是跨平台框架. 按照性质分类，可以分为四大部分，显示部分、声音部分、输⼊入部分和网络部分 .
•Metal : Metal: Apple为游戏开发者推出了新的平台技术 Metal，该技术能够为 3D 图像提⾼ 10 倍的渲染性能.Metal 是Apple为了解决3D渲染⽽而推出的框架
OpenGL 专业名词解析
•OpenGL 上下文(context)
•在应用程序调用任何OpenGL的指令之前，需要安排⾸首先创建一个OpenGL的上下文。这个上下文是一个⾮常庞⼤的状态机，保存了OpenGL中的各种状态，这也是 OpenGL指令执⾏行行的基础
•OpenGL的函数不管在哪个语⾔中，都是类似C语⾔⼀样的面向过程的函数，本质上都是对OpenGL上下文这个庞⼤的状态机中的某个状态或者对象进行操作，当然你得⾸先把这个对象设置为当前对象。因此，通过对OpenGL指令的封装，是可以将OpenGL的相关调⽤用封装成为⼀个⾯向对象的图形API的
•由于OpenGL上下文是⼀一个巨大的状态机，切换上下文往往会产⽣较大的开销，但是不同的绘制模块，可能需要使⽤完全独⽴立的状态管理。因此，可以在应⽤用程序中分别创建多个不同的上下文，在不同线程中使⽤用不同的上下⽂，上下⽂之间共享纹理、缓冲区等资源。这样的⽅方案，会⽐反复切换上下文，或者大量修改渲染状态，更加合理高效的。
•OpenGL 状态机
•状态机是理论上的⼀种机器，这个非常难以理解，所以我们把这个状态机这么理解.状态机描述了了一个对象在其⽣生命周期内所经历的各种状态，状态间的
转变，发生转变的动因，条件及转变中所执行的活动。或者说，状态机是一种行为，说明对象在其生命周期中响应事件所经历的状态序列列以及对那些状态事件的响应。因此具有以下特点：
•有记忆功能，能记住其当前的状态
•可以接收输入，根据输⼊的内容和⾃己的原先状态，修改⾃己当前状态，并且可以有对应输出
•当进⼊特殊状态（停机状态）的时候，变不再接收输入，停⽌工作；
•类推到OpenGL 中来,可以这么理理解：
•OpenGL可以记录⾃己的状态（如当前所使⽤的颜⾊色、是否开启了了混合功能等）
•OpenGL可以接收输⼊（当调⽤用OpenGL函数的时候，实际上可以看成OpenGL在接收我们的输⼊），如我们调⽤用glColor3f，则OpenGL接收到这个输入后会修改⾃自⼰己的 “当前颜色” 这个状态；
•OpenGL可以进⼊停⽌止状态，不再接收输⼊。在程序退出前，OpenGL总会先停⽌工作的；
•OpenGL 渲染
渲染:将图形/图像数据转换成3D空间图像操作叫做渲染(Rendering).
•顶点数组(VertexArray)和顶点缓冲区（VertexBuffer)
•画图⼀般是先画好图像的⻣架，然后再往⻣骨架里⾯填充颜⾊，这对于OpenGL
也是一样的。顶点数据就是要画的图像的骨架，和现实中不同的
是，OpenGL中的图像都是由图元组成。在OpenGLES中，有3种类型的图元：点、线、三角形。那这些顶点数据最终是存储在哪⾥的呢？开发者可以选择设定函数指针，在调用绘制⽅法的时候，直接由内存传入顶点数据，也就是说这部分数据之前是存储在内存当中的，被称为顶点数组。而性能更高的做法是，提前分配⼀块显存，将顶点数据预先传入到显存当中。这部分的显存，就被称为顶点缓冲区
•顶点指的是我们在绘制⼀个图形时,它的顶点位置数据.⽽这个数据可以直接存储在数组中或者将其缓存到GPU内存中
•OpenGL 管线
•管线:在OpenGL 下渲染图形,就会有经历一个一个节点.⽽这样的操作可以理解管线.大家可以想象成流水线.每个任务类似流水线般执行.任务之间有先后顺序. 管线是一个抽象的概念，之所以称之为管线是因为显卡在处理理数据的时候是按照一个固定的顺序来的，而且严格按照这个顺序。就像水从⼀根管子的一端流到
另一端，这个顺序是不不能打破的
•固定管线/存储着⾊器
在早期的OpenGL版本,它封装了很多种着⾊器程序块内置的一段包含了光照、坐标变换、裁剪等等诸多功能的固定shader程序来完成,来帮助开发者来完成图形的渲染
而开发者只需要传⼊入相应的参数,就能快速完成图形的渲染. 类似于iOS开发会封装很多API,⽽我们只需要调用,就可以实现功能.不需要关注底层实现原理理
•但是由于OpenGL的使⽤用场景⾮常丰富,固定管线或存储着色器⽆无法完成每⼀个业务，这时将相关部分开放成可编程
•着⾊色器器程序 Shader
• 就全⾯的将固定渲染管线架构变为了可编程渲染管线。因此，OpenGL在实际调⽤用绘制函数之前，还需要指定一个由shader编译成的着⾊器程序。常见的着⾊器器主要有顶点着⾊器（VertexShader），⽚段着色器（FragmentShader）/像素着⾊器（PixelShader），几何着⾊器（GeometryShader），曲⾯细分着⾊器（ TessellationShader）。⽚段着色器和像素着⾊器只是在OpenGL和DX中的不同叫法而已。可惜的是，直到OpenGLES 3.0，依然只⽀持了顶点着⾊器和⽚段着⾊器这两个最基础的着⾊器。
• OpenGL在处理shader时，和其他编译器⼀样。通过编译、链接等步骤，生成了着色器程序（glProgram），着⾊器程序同时包含了顶点着⾊器和⽚段着⾊器的运算逻辑。在OpenGL进行绘制的时候，⾸先由顶点着⾊器对传入的顶点数据进⾏运算。再通过图元装配，将顶点转换为图元。然后进⾏光栅化，将图元这种矢量图形，转换为栅格化数据。最后，将栅格化数据传⼊⽚段着⾊器中进行运算。⽚段着⾊器会对栅格化数据中的每一个像素进⾏运算，并决定像素的颜色
•顶点着⾊色器器VertexShader
•一般用来处理图形每个顶点变换 (旋转/平移/投影等)
•顶点着⾊器是OpenGL中⽤于计算顶点属性的程序。顶点着色器是逐顶点运算的程序，也就是说每个顶点数据都会执行⼀次顶点着⾊器，当然这是并行的，并且顶点着⾊器运算过程中⽆法访问其他顶点的数据
•⼀般来说典型的需要计算的顶点属性主要包括顶点坐标变换、逐顶点光照运算等等。顶点坐标由⾃自身坐标系转换到归一化坐标系的运算，就是在这⾥发⽣的。
片元着⾊器程序FragmentShader
•⼀般⽤来处理图形中每个像素点颜色计算和填充
•⽚段着⾊器是OpenGL中用于计算⽚段（像素）颜⾊的程序。⽚段着⾊器是逐像素运算的程序，也就是说每个像素都会执行一次⽚段着⾊器，当然也是并⾏的
GLSL(OpenGL Shading Language)
•OpenGL着色语言（OpenGL Shading Language）是⽤来在OpenGL中着色编程的语⾔，也即开发人员写的短小的⾃定义程序，他们是在图形卡的GPU
（Graphic Processor Unit图形处理理单元）上执⾏行的，代替了了固定的渲染管线的⼀部分，使渲染管线中不同层次具有可编程性。比如：视图转换、投
影转换等。GLSL（GL Shading Language）的着⾊器代码分成2个部分： Vertex Shader （顶点着⾊器）和Fragment （⽚断着⾊器）
光栅化Rasterization
•是把顶点数据转换为片元的过程，具有将图转化为⼀个个栅格组成的图象
的作用，特点是每个元素对应帧缓冲区中的⼀像素。
•光栅化就是把顶点数据转换为片元的过程。⽚元中的每⼀个元素对应于帧
缓冲区中的⼀个像素。
•光栅化其实是⼀种将⼏何图元变为二维图像的过程。该过程包含了了两部分
的⼯作。第⼀部分工作：决定窗⼝坐标中的哪些整型栅格区域被基本图元占用；第二部分工作：分配⼀个颜⾊值和一个深度值到各个区域。光栅化过程产生的是片元
•把物体的数学描述以及与物体相关的颜色信息转换为屏幕上⽤于对应位置的像素及⽤于填充像素的颜色，这个过程称为光栅化，这是一个将模拟信号转化为离散信号的过程
•纹理
•纹理可以理解为图⽚。大家在渲染图形时需要在其编码填充图⽚片,为了使得场景更更加逼真.⽽这里使⽤的图⽚,就是常说的纹理.但是在OpenGL,我们更加习惯叫纹理,⽽不不是图片.
•混合（Blending)
•在测试阶段之后，如果像素依然没有被剔除，那么像素的颜色将会和帧缓冲区中颜色附着上的颜色进行混合，混合的算法可以通过OpenGL的函数进行指定。但是OpenGL提供的混合算法是有限的，如果需要更加复杂的混合算法，⼀一般可以通过像素着⾊色器器进⾏行行实现，当然性能会⽐比原⽣生的混合算法差⼀些.
•变换矩阵 (Transformation)
•例如图形想发生平移,缩放,旋转变换.就需要使用变换矩阵.
•投影矩阵Projection
•⽤于将3D坐标转换为⼆维屏幕坐标,实际线条也将在⼆维坐标下进行绘制
