第 1章 OpenGL簡介 2

1.1OpenGL和圖形管線2

1.2OpenGL的起源和演化4

1.、管線和像素6

1.4總結7

第 2章我們的第 一個OpenGL程序8

2.1創建簡單的應用8

2.2使用著色器10

2.3繪制我們的第 一個三角形15

2.4總結16

第3章管線17

3.1向頂點著色器傳遞數據17

3.2在階段之間傳遞數據19

3.3細分曲面21

3.3.1細分曲面控制著色器21

3.3.2細分曲面引擎23

3.3.3細分曲面評估著色器23

3.4幾何著色器24

3.裝配、裁剪和光柵化25

3.5.1裁剪25

3.5.2視口轉換26

3.5.3剔除27

3.5.4光柵化27

3.6片段著色器28

3.7幀緩存運算30

3.8計算著色器31

3.9使用OpenGL擴展32

3.10總結35

第4章3D圖形中的數學36

4.1本章是在講令人生畏的數學課嗎36

4.23D圖形數學速成課37

4.2.1向量37

4.2.2常見向量運算符39

4.2.3矩陣41

4.2.4矩陣構造和運算符42

4.3了解轉換44

4.3.1OpenGL中的坐標空間45

4.3.2坐標轉換46

4.3.3連接轉換52

4.3.數52

4.3.5模型—視圖轉換53

4.3.6投影轉換55

4.4插值、直線、曲線和樣條58

4.4.1曲線58

4.4.2樣條61

4.5總結63

第5章數據64

5.1緩衝64

5.1.1創建緩衝和分配內存65

5.1.2填充以及拷貝數據到緩衝69

5.1.3使用緩衝為頂點著色器提供數據71

5.2統一變量77

5.2.1缺省區塊統一變量77

5.2.2一致區塊79

5.2.3使用統一變量轉換幾何圖形89

5.3著色器存儲區塊93

5.4原子計數器97

5.5紋理101

5.5.1創建並初始化紋理101

5.5.2紋理目標和類型102

5.5.3從著色器中紋理讀取數據103

5.5.4從文件載入紋理106

5.5.5控制紋理數據的讀取方式108

5.5.6數組紋理116

5.5.7在著色器中向紋理寫入數據120

5.5.8同步存取圖像128

5.5.9紋理壓縮128

5.5.10紋理視圖131

5.6總結133

第6章著色器和程序134

6.1語言概述134

6.1.1數據類型134

6.1.2內置函數139

6.2編譯、鏈接和檢查程序143

6.2.1從編譯程序獲得信息143

6.2.2從鏈接程序獲得信息146

6.2.3單獨程序147

6.2.4著色器子程序152

6.2.5程序二進制155

6.3總結157



第二部分深入探索

第7章頂點處理與繪圖命令160

7.1頂點處理160

7.1.1頂點著色器輸入160

7.1.2頂點著色器輸出164

7.2繪圖命令165

7.2.1索引繪圖命令165

7.2.2實例化170

7.2.3間接繪制178

7.3變換頂點的保存185

7.3.1使用變換反饋185

7.3.2開始、暫停和停止變換反饋189

7.3.3用變換反饋結束管線190

7.3.4變換反饋示例：實物模擬190

7.4裁剪196

7.5總結200

第8處理201

8.1曲面細分201

8.1.1曲面模式202

8.1.2曲面細分子分段模式208

8.1.3數據在曲面細分著色器之間的傳遞209

8.1.4著色器調用通信211

8.1.5曲面細分示例：地形渲染211

8.1.6曲面細分示例：三次貝塞爾面片215

8.2幾何著色器219

8.2.1傳遞幾何著色器219

8.2.2在應用程序中使用幾何著色器221

8.2.3刪除幾何著色器中的幾何224

8.2.4修改幾何著色器中的幾何體226

8.2.5在幾何著色器中生成幾何體227

8.2.6修改幾何著色器類型229

8.2.7多條儲存流231

8.2.8通過幾何著色器引類型232

8.2.9多次視口轉換237

8.3總結239

第9章片段處理與幀緩衝240

9.1片段著色器240

9.2單片段測試243

9.2.1剪裁測試243

9.2.2模板測試245

9.2.3深度測試247

9.2.4早期測試250

9.3顏色輸出251

9.3.1混合251

9.3.2邏輯運算254

9.3.3顏色遮罩255

9.4離屏渲染256

9.4.1多個幀緩衝附件260

9.4.2分層渲染261

9.4.3幀緩存的完整性266

9.4.4立體渲染268

9.5反混疊272

9.5.1過濾法反混疊272

9.5.2多樣本反混疊274

9.5.3多樣本紋理275

9.5.4采樣率著色278

9.5.5重心采樣280

9.6高級幀緩衝格式282

9.6.1無附件渲染283

9.6.2浮點幀緩衝284

9.6.3整數幀緩衝293

9.6.4sRGB顏色空間294

9.7點精靈296

9.7.1點紋理化296

9.7.2渲染星空297

9.7.3點參數299

9.7.4有形點299

9.7.5旋轉點301

9.8獲取圖像302

9.8.1從幀緩存中讀取302

9.8.2在幀緩衝之間復制數據304

9.8.3讀取紋理數據307

9.9總結308

第 10章計算著色器309

10.1使用計算著色器309

10.1.1執行計算著色器310

10.1.2計算著色器通信314

10.2示例317

10.2.1計算著色器並行前綴和317

10.2.2計算著色器群集326

10.3總結333

第 11章高級數據管理334

11.1取消綁定334

11.2稀疏紋理338

11.3紋理壓縮343

11.3.1RGTC壓縮方法343

11.3.2生成壓縮數據345

11.4壓縮數據格式349

11.5高質量紋理過濾351

11.6總結353

第 12章管線監控354

12.1查詢354

12.1.1遮擋查詢355

12.1.2定時查詢362

12.1.3變換反饋查詢365

12.1.4管線狀態查詢369

12.2OpenGL同步370

12.2.1清空管線370

12.2.2同步與柵欄371

12.3總結374





第三部分實戰演練

第 13章渲染技巧376

13.1光照模型376

13.1.1Phong光照模型376

13.1.2Blinn-Phong光照382

13.1.3邊緣光384

13.1.4法線映射386

13.1.5環境映射389

13.1.6材料性質396

13.1.7投射陰影398

13.1.8霧化效果401

13.2非真實感繪制404

13.3替代渲染方法407

13.3.1延期著色407

13.3.2屏幕空間技術414

13.3.3無三角渲染419

13.42D圖像429

13.4.1距離場紋理429

13.4.2位圖字體433

13.5總結436

第 14章高性能的OpenGL437

14.1優化CPU性能437

14.1.1OpenGL中的多線程437

14.1.2包緩存441

14.2OpenGL中的低開銷操作448

14.2.1間接渲染449

14.2.2GPU工作生成452

14.2.3零拷貝458

14.3性能分析工具463

14.3.1Windows性能工具包和GPUView464

14.3.2GPU PerfStudio466

14.3.3調試來使應用運行的更快468

14.4總結480

第 15章調試和穩定性481

15.1調試你的程序481

15.2安全性和健壯性486

15.2.1圖像重置486

15.2.2讀取邊界檢查488

15.3總結489

附錄A超級寶典工具490

附錄BSBM文件格式494

附錄COpenGL的功能和版本500