简介
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个OpenGL的对象，对这些资源的操作抽象为一个个的OpenGL指令。
OpenGL ES（OpenGL for Embedded Systems）是 OpenGL 三维图形 API 的子集，针对手机、PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计，去除了许多不必要和性能较低的API接口。
Metal是Apple为游戏开发者推出了新的平台技术，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渲染⽽推出的框架。
OpenGL名词
1.渲染：
渲染是计算机从模型到最终的图像创建的过程。OpenGL只是计算机渲染系统的其中一种，基于光栅化的系统。
2.OpenGL 状态机：
可以看做一个上下文(context)，在调用任何OpenGL的指令之前，都需要先创建并进入这样的上下文中，它可以记录自己当前的状态，并能接收新的输入（调用 OpenGL 函数），当关闭了上下文，就不再接收输入。
3.顶点数组（VertexArray）和顶点缓冲区（VertexBuffer）
画图一般是先画图像的骨架，然后往骨架里面填充颜色，OpenGL也是一样的，顶点数据就是要画的图像的骨架，只是OpenGL的图像骨架是由图元组成。在OpenGL ES中，由点、线、三角形三种基本的图元组成，一般来说顶点数据（顶点数组）存储在内存中，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中，这部分的显存即为顶点缓冲区。 顶点指的是在绘制一个图形时的顶点位置数据，这个数据可以直接存储在数组中或者缓存到GPU内存中。
4.着色器 (Shader)：
为图形渲染管线中的某个特定部分，将输入转化为输出的程序。在 OpenGL 中，会涉及到六种不同的着色阶段，其中最常用的包括顶点着色器以及片元着色器，前者用于处理顶点数据，后者用于处理光栅化后的片元数据。着色器运行在 GPU 上，在 OpenGL 使用它之前，必须经过编译并链接为一个着色器程序对象(Shader Program Object)。
4.1顶点着⾊器(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。顶点坐标由⾃身坐标系转换到归⼀化坐标系的运算，就是在这 ⾥发⽣的。
4.2⽚元着⾊器(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
5.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，这个顺序是不能打破的。
5.1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。 但是由于OpenGL 的使⽤场景⾮常丰富,固定管线或存储着⾊器⽆法完成每⼀ 个业务。这时将相关部分开放成可编程。
6.光栅化(Rasterization)
光栅化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。
7.纹理
纹理可以简单的理解为一张图片，在渲染图形时需要在其编码填充图片，为了使得场景更加逼真，而这里使用的图片，就是常说的纹理，但是在OpenGL中，我们更加习惯叫纹理，而不是图片。
8.混合
在测试阶段后，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，如果需要更复杂的混合算法，一般可以通过像素着色器进行实现，当然性能会比原生的混合算法要差一些。
9.变换矩阵(Transformation)
在图形想发生平移、缩放、旋转变换时，就需要使用到变换矩阵。
10.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。
11.渲染上屏/交换缓冲区(SwapBuffer)
渲染缓冲区一般映射的是系统的资源比如窗口，如果将图像直接渲染到窗口对应的渲染缓冲区，则可以将图像显示到屏幕上。 如果每一个窗口只有一个缓冲区，那么在绘制过程中屏幕进行了刷新，窗口可能显示出不完整的图像，为了解决以上问题，常规的OpenGL程序至少都会有2个缓冲区。显示在屏幕上的称为屏幕缓冲区，没有显示的称为离屏缓冲区。在一个缓冲区渲染完成之后，通过将屏幕缓冲区和离屏幕缓冲区交换，实现图像在屏幕上的显示。 由于显示器的刷新一般都是逐行进行的，因此为了防止交换缓冲区的时候屏幕上下区域的图像分属2个不同的帧，因此交换一般会等待显示器刷新完成的信号，在显示器两次刷新的间隔中进行交换，这个信号就被称为垂直同步信号，这个技术被称为垂直同步。 在使用了双缓冲区和垂直同步技术之后，由于总是要等待缓冲区交换之后再进行下一帧的渲染，使得帧率无法完全达到硬件允许的最高水平。为了解决这个问题，引入了三缓冲区技术，在等待垂直同步时，来回交替渲染2个离屏的缓冲区，而垂直同步发生时，屏幕缓冲区和最近渲染完成的离屏缓冲区交换，实现充分利用硬件性能的目的。
