OpenGL
原文章出自OpenGL - OpenTK，这里仅作翻译记录。
注意：这里不会编写任何代码。如果你已经知道OpenGL是什么以及它是如何工作的，你可以直接跳到下一个教程并立即开始编程。
在开始我们的教程之前，我们应该首先定义OpenGL实际上是什么。OpenGL主要被认为是一个API（应用程序编程接口），它为我们提供了一整套函数，我们可以使用这些函数来操作图形和图像。然而，OpenGL本身并不是一个API，而只是一个规范，由Khronos团队开发和维护。
OpenGL 规范精确地规定了每个函数的结果/输出应该是什么以及它们应该如何执行。然后由实现该规范的开发人员提出如何操作此函数的解决方案。由于 OpenGL 规范没有提供实现细节，实际开发的 OpenGL 版本可以有不同的实现，只要它们的结果符合规范（因此对用户来说是一样的）。
开发实际OpenGL库的人通常是显卡制造商。你购买的每张显卡都支持特定版本的OpenGL，这些版本是专门为该显卡（系列）开发的OpenGL版本。在使用Apple系统时，OpenGL库由Apple自己维护，在Linux下存在图形供应商版本和爱好者对这些库的改编组合。这也意味着，当OpenGL出现不应有的奇怪行为时，这很可能是显卡制造商（或开发/维护库的人）的过错。由于大多数实现是由显卡制造商构建的。每当实现中出现错误时，通常通过更新显卡驱动程序来解决；这些驱动程序包括你的显卡支持的最新版本的OpenGL。这就是为什么建议偶尔更新图形驱动程序的原因之一。
Khronos 公开了所有 OpenGL 版本的所有规范文档。感兴趣的读者可以在这里找到我们将要使用的 OpenGL 3.3 版本的规范，如果你想要深入了解 OpenGL 的细节，这是一个很好的读物（请注意，它们主要描述的是结果而不是实现）。规范还提供了一个很好的参考，用于查找其函数的确切工作原理。
核心配置 VS 即时模式
在过去，使用OpenGL意味着以即时模式（通常称为固定功能管道）开发，这是一种易于使用的绘图方法。OpenGL的大多数功能都隐藏在库中，开发人员对OpenGL如何进行计算几乎没有太多自由。随着时间的推移，开发人员开始渴望更多的灵活性，规范也变得越来越灵活；开发人员获得了更多对其图形的控制权。即时模式非常容易使用和理解，但它也非常低效。因此，从3.2版本开始，规范开始弃用即时模式功能，并开始鼓励开发人员在OpenGL的核心配置文件模式下开发，这是OpenGL规范的一个分支，移除了所有旧的已弃用的功能。
当使用OpenGL的核心配置文件时，OpenGL迫使我们使用现代方法（modern practices）。每当尝试使用OpenGL的已弃用函数时，OpenGL会引发错误并停止绘制。学习现代方法的优点是它非常灵活和高效，但不幸的是也更难学习。即时模式抽象了OpenGL执行的实际操作的很多内容，虽然容易学习，但很难理解OpenGL实际如何工作。现代方法要求开发人员真正理解OpenGL和图形编程，虽然有点困难，但它允许更大的灵活性、更高的效率，最重要的是对图形编程有更深入的理解。
这也是我们教程针对核心配置OpenGL 3.3版本的原因。尽管它更难，但付出的努力是值得的。
截至今天，已经发布了更高版本的OpenGL（撰写本文时为4.5），你可能会问：既然有OpenGL 4.5，为什么还要学习OpenGL 3.3？这个问题的答案相对简单。从3.3开始，所有未来的OpenGL版本基本上都是在OpenGL的基础上添加了额外有用的功能，而没有改变OpenGL的核心机制；新版本只是引入了稍微更高效或更有用的方式来完成相同的任务。结果是，所有概念和技术在现代OpenGL版本中保持不变，因此学习OpenGL 3.3是完全有效的。当你准备好了和/或更有经验时，可以轻松地使用更新的OpenGL版本中的特定功能。
当使用最新版本的OpenGL功能时，只有最现代的显卡才能运行您的应用程序。这通常就是为什么大多数开发者通常会针对较低版本的OpenGL，并可选地启用更高版本的功能。
在一些教程中，有时会发现更现代的功能，这些功能会被特别注明。
扩展
OpenGL的一个重要特性是它对扩展的支持。每当一家图形公司开发出一种新的技术或渲染优化时，通常会在驱动程序中实现一个扩展。如果应用程序运行的硬件支持此类扩展，开发者可以使用扩展提供的功能来实现更高级或更高效的图形。这样一来，图形开发者仍然可以使用这些新的渲染技术，而无需等待OpenGL在其未来的版本中包含该功能，只需检查显卡是否支持该扩展即可。通常，当一个扩展流行或非常有用时，最终会成为未来OpenGL版本的一部分。
开发者然后需要查询这些扩展是否可用（或使用OpenGL扩展库）。这允许开发者根据扩展是否可用，以更好的方式或更高效地完成工作：
if (GL_ARB_extension_name)
{
// 做由硬件支持的新颖、酷炫和现代的事情
}
else
{
// 扩展不支持：请按旧方式执行
}
使用OpenGL 3.3版本时，我们很少需要为大多数技术使用扩展，但在必要时会提供适当的指导。
状态机
OpenGL 本身是一个大型状态机：一组定义 OpenGL 当前操作方式的变量。OpenGL 的状态通常被称为 OpenGL 上下文。在使用 OpenGL 时，我们经常通过设置一些选项、操作一些缓冲区来改变其状态，然后使用当前上下文进行渲染。
每当我们告诉OpenGL我们现在想画线而不是三角形时，我们会通过改变一些设置OpenGL如何绘制的上下文变量来改变OpenGL的状态。一旦我们通过告诉OpenGL应该画线来改变了状态，接下来的绘制命令将会画线而不是三角形。
在使用OpenGL时，我们会遇到许多改变状态的函数，这些函数会改变上下文，还有一些基于当前OpenGL状态执行某些操作的状态使用函数。只要记住OpenGL基本上是一个大型的状态机，它的大多数功能就会更容易理解。
对象
OpenGL库是用C语言编写的，并允许在其他语言中进行许多派生，但在其核心它仍然是一个C库。由于C语言的许多语言结构并不能很好地转换为其他高级语言，因此OpenGL是在几个抽象的基础上开发的。其中一个抽象是OpenGL中的对象。
OpenGL对象不像你在面向对象语言中找到的对象。你不能直接修改它们，因为它们存储在显卡上。相反，你有一个整数，表示对象在显卡上的位置，这个整数被称为句柄。你需要将这个句柄传递给任何需要对象的函数。它的工作原理是这样的：
//创建一个变量来存储句柄
int ObjectHandle;
//创建对象
GL.GenObjects(1, &ObjectHandle);
//然后将其传递给一个使用它的函数
GL.SomeFunctionThatUsesThisObject(ObjectHandle);
这段小代码是你在使用OpenGL时经常看到的工作流程。我们首先创建一个对象，并将其引用存储为id（实际的对象数据是在后台存储的）。然后我们将对象绑定到上下文的目标位置（示例窗口对象目标的位置定义为GL_WINDOW_TARGET）。接下来我们设置窗口选项，最后通过将窗口目标的当前对象id设置为0来解除对象的绑定。我们设置的选项存储在由objectId引用的对象中，并且一旦我们将对象重新绑定回GL_WINDOW_TARGET，这些选项就会被恢复。
使用这些对象的好处在于，我们可以在应用程序中定义多个对象，设置它们的选项，并且每当启动使用OpenGL状态的操作时，我们可以绑定具有我们首选设置的对象。例如，有些对象充当3D模型数据（如房子或角色）的容器对象，每当我们想要绘制其中一个时，我们会绑定包含要绘制的模型数据的对象（我们首先创建并设置了这些对象的选项）。拥有多个对象使我们能够指定许多模型，每当我们想要绘制特定模型时，只需在绘制前绑定相应的对象，而无需再次设置所有选项。让我们开始吧。
你现在对OpenGL作为规范和库有了一些了解，了解了OpenGL大致是如何在幕后工作的，以及OpenGL使用的一些自定义技巧。如果你没有完全理解也不要担心；在整个教程中，我们将逐步讲解每个步骤，并且你会看到足够的例子来真正掌握OpenGL。如果你准备好进入下一步，继续下一个教程，我们将创建第一个窗口。
