从画圆中解析 OpenGL ES 3.0 的坐标系统

熟悉了点、线、三角形的绘制后，自觉入门 OpenGL ES 3.0，想要通过绘制一个圆形来证明自己的进步。其实，画圆和画三角形没有本质区别，圆形是由无数相同顶点的三角形组成，当三角形个数趋近于无限大时，图案会越接近圆形。不过，手写顶点数据会非常复杂，可以使用代码自动生成顶点数据，并将其保存在一个顶点缓冲区对象 (VBO) 中。

接着，使用顶点着色器和片元着色器构建一个简单的着色程序。顶点着色器负责将顶点数据从模型空间变换到裁剪空间，片元着色器负责计算每个片元的颜色，并将颜色输出到帧缓冲区。

最后，通过调用 OpenGL ES 的绘图命令，将三角形网格渲染到帧缓冲区中，形成一个圆形图案。这个过程涉及到一系列步骤，包括顶点处理、裁剪、光栅化、片元处理和颜色混合，最终将图像显示在屏幕上。

通过画圆的例子，我们不仅掌握了 OpenGL ES 3.0 的坐标系统，还对图形渲染流水线有了更深入的了解。它不仅有助于我们绘制更复杂的图形，还能帮助我们理解其他 3D 图形库的原理和实现方式。

以下是一些有用的代码片段：

生成三角形顶点数据：

// 顶点数
const int numVertices = 100;
// 顶点数据数组
float vertices[numVertices * 3];
// 顶点间隔
const float interval = 2 * 3.1415926 / numVertices;
// 生成顶点数据
for (int i = 0; i < numVertices; i++) {
  vertices[i * 3] = cos(i * interval);
  vertices[i * 3 + 1] = sin(i * interval);
  vertices[i * 3 + 2] = 0.0f;
}

创建和编译顶点着色器和片元着色器：

// 顶点着色器代码
const char* vertexShaderSource =
  "attribute vec3 position;\n"
  "void main() {\n"
  "  gl_Position = vec4(position, 1.0);\n"
  "}";

// 片元着色器代码
const char* fragmentShaderSource =
  "void main() {\n"
  "  gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);\n"
  "}";

// 创建顶点着色器
GLuint vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, nullptr);
glCompileShader(vertexShader);

// 创建片元着色器
GLuint fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, nullptr);
glCompileShader(fragmentShader);

// 创建着色程序
GLuint program = glCreateProgram();
glAttachShader(program, vertexShader);
glAttachShader(program, fragmentShader);
glLinkProgram(program);
glUseProgram(program);

设置顶点数据和绘制圆形：

// 绑定顶点缓冲区对象
GLuint VBO;
glGenBuffers(1, &VBO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

// 设置顶点属性
GLint positionAttribute = glGetAttribLocation(program, "position");
glEnableVertexAttribArray(positionAttribute);
glVertexAttribPointer(positionAttribute, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, nullptr);

// 绘制圆形
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_FAN, 0, numVertices);

希望这个例子对您有所帮助。如果您有任何问题，随时问我。