3d图像渲染

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OpenGL 开放式图像库

英语:Open Graphics Library,译名:开放图形库或者“开放式图形库”)是用于渲染2D、3D矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口(API)。这个接口由近350个不同的函数调用组成,用来从简单的图形比特绘制复杂的三维景象。而另一种程序接口系统是仅用于Microsoft Windows上的Direct3D。OpenGL常用于CAD、虚拟实境、科学可视化程序和电子游戏开发。

OpenGL的高效实现(利用了图形加速硬件)存在于Windows,部分UNIX平台和Mac OS。这些实现一般由显示设备厂商提供,而且非常依赖于该厂商提供的硬件。开放源代码库Mesa是一个纯基于软件的图形API,它的代码兼容于OpenGL。但是,由于许可证的原因,它只声称是一个“非常相似”的API。

独立于操作系统的开放的三维图形软件开发包,在其基础上开发的应用程序能够简单方便的移植于各种平台,其具有七大功能:

1、建立3D模型:OpenGL除了能够处理一般的2D图形,即点、线、面的绘制外,主要任务是集合了3D立体的物体绘制函数。

2、图形变换:OpenGL利用基本变换以及投影变换处理图形。所谓的基本变换就是在处理2D平面图形时的平移、旋转、变比、镜像变换。投影变换就是在处理3D立体图形时的平行投影以及透视投影。通过变换方式,可以将2D的平面图形清晰明了的变换成3D的立体图形,从而在减少计算的时间的同时就能够提高了图形显示的速度。

3、颜色模式:OpenGL库中的颜色模型:使用较为广泛的RGBA模式以及颜色索引模式(color index)。

4、光照、材质的设置:OpenGL库中包含了多种光照的类型。材质是用光反射率来表示的。其原理是基于人眼的原理,场景中的物体是由光的红绿蓝的分量以及材质的红绿蓝的反射率的乘积后所形成的颜色值。

5、纹理映射:纹理指的是物体表面的花纹。OpenGL库中集合了对于物体纹理的映射处理方式,能够十分完整的复现物体表面的真实纹理。

6、图像增强功能和位图显示的扩展功能:OpenGL的功能包括像素的读写、复制外,以及一些特殊的图像处理功能:比如,融合、反走样、雾的等等特殊的处理方式。对于图像的重现和处理,可以使得效果更有真实感,逼真。

7、双缓存功能:OpenGL创新性的运用了双缓存形式。计算场景、生成画面图像、显示画面图像分别将其由前台缓存和后台缓存分开处理,大大提高了计算机的运算能力以及画面的显示速度

OpenGL规范描述了绘制2D和3D图形的抽象API。尽管这些API可以完全通过软件实现,但它是为大部分或者全部使用硬件加速而设计的。

OpenGL的API定义了若干可被客户端程序调用的函数,以及一些具名整型常量(例如,常量GL_TEXTURE_2D对应的十进制整数为3553)。虽然这些函数的定义表面上类似于C编程语言,但它们是语言独立的。因此,OpenGL有许多语言绑定,值得一提的包括:JavaScript绑定的WebGL(基于OpenGL ES 2.0在Web浏览器中的进行3D渲染的API);C绑定的WGL、GLX和CGL;iOS提供的C绑定;Android提供的Java和C绑定。

OpenGL不仅语言无关,而且平台无关。规范只字未提获得和管理OpenGL上下文相关的内容,而是将这些作为细节交给底层的窗口系统。出于同样的原因,OpenGL纯粹专注于渲染,而不提供输入、音频以及窗口相关的API。

WebGL

WebGL(全写Web Graphics Library)是一种3D绘图协议,这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起,通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定,WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染,这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了,还能创建复杂的导航和数据视觉化。显然,WebGL技术标准免去了开发网页专用渲染插件的麻烦,可被用于创建具有复杂3D结构的网站页面,甚至可以用来设计3D网页游戏等等。

WebGL1.0基于OpenGL ES 2.0,并提供了3D图形的API它使用[HTML5](https://baike.baidu.com/item/HTML5/0?fromModule=lemma_inlink)Canvas并允许利用[文档对象模型](baike.baidu.com/item/%E6%96… 2.0基于OpenGL ES 3.0,确保了提供许多选择性的WebGL 1.0扩展,并引入新的API。可利用部分Javascript实现自动存储器管理。

WebGL起源于Mozilla员工弗拉基米尔·弗基西维奇的一项称为Canvas 3D实验项目。2006年,弗基西维奇首次展示了Canvas 3D的原型。2007年底在Firefox和Opera被实现。

WebGL地解决了现有的Web交互式三维动画的两个问题:第一,它通过HTML脚本本身实现Web交互式三维动画的制作,无需任何浏览器插件支持;第二,它利用底层的图形硬件加速功能进行的图形渲染,是通过统一的、标准的、跨平台的OpenGL接口实现的。

Three.js babylon.js 基于WebGL的javascript库

juejin.cn/post/738651…