OpenGL

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
OpenGL
OpenGL logo
Автор(и) Silicon Graphics
Розробник(и) Khronos Group
Стабільний випуск 4.3 (6 серпня 2012; 288 днів тому)
Операційна система крос-платформовий
Тип API
Ліцензія різні
Сайт www.opengl.org

OpenGL — (англ. Open Graphics Library — відкрита графічна бібліотека) — специфікація, що визначає незалежний від мови програмування крос-платформовий програмний інтерфейс (API) для написання застосунків, що використовують 2D та 3D комп'ютерну графіку. Цей інтерфейс містить понад 250 функцій, які можуть використовуватися для малювання складних тривимірних сцен з простих примітивів. Широко застосовується індустрією комп'ютерних ігор і віртуальної реальності, у графічних інтерфейсах (Compiz, Clutter), при візуалізації наукових даних, в системах автоматизованого проектування тощо.

Зміст

Історія [ред.]

Стандарт OpenGL був розроблений і затверджений у 1992 році передовими компаніями в області розробки апаратного та програмного забезпечення для роботи з комп'ютерною графікою. Метою співпраці було створення апаратно-незалежного інтерфейсу придатного для реалізації на різних платформах. Основою стандарту стала бібліотека IRIS GL, розроблена компанією Silicon Graphics.

Курт Акелей (Kurt Akeley) і Марк Сіґал (Mark Segal) створили оригінальну специфікацію OpenGL. Кріс Фразаєр (Chris Frazier) редагував версію 1.1, а Джон Ліч (Jon Leech) версії з 1.2 по 2.0.

31 липня 2006 року на SIGGRAPH було анонсовано, що контроль за специфікацією OpenGL буде переданий Khronos Group[1]. У серпні 2008 Khronos Group опублікував специфікацію OpenGL 3.0[2].

Специфікація [ред.]

На базовому рівні, OpenGL — це всього лиш специфікація, себто, це — просто документ, який описує набір функцій і їх точну поведінку. На основі цих специфікацій виробники апаратного забезпечення створюють реалізації — бібліотеки функцій, які відповідають заявленій в OpenGL специфікації. Ці реалізації проектуються для того, щоб при можливості використовувати можливості апаратного забезпечення. Коли апаратне прискорення не допускається, виконання функцій здійснюється за допомогою програмного забезпечення. Виробники повинні пройти спеціальні тести на відповідність, перш, ніж їхню реалізацію класифікуватимуть, як реалізацію OpenGL. Таким чином, розробникам програмного забезпечення необхідно всього лиш навчитися використовувати описані у специфікації функції, і лишити їхню реалізацію за розробниками апаратного забезпечення.

Ефективні реалізації OpenGL існують для операційних систем Linux, MacOS X, Microsoft Windows та багатьох UNIX-подібних ОС, а також для таких ігрових боксів, як Sony PlayStation 3. Різні програмні реалізації OpenGL існують для платформ, виробники яких не підтримують дану специфікацію. Відкрита (open source) бібліотека Mesa — повністю OpenGL сумісний програмний API. Однак, для того, щоб уникнути витрат на ліцензування, пов'язаних з формалізацією, яка вимагається для офіційного визнання реалізації, Mesa є неофіційною реалізацією специфікації, хоча й повністю з нею сумісна.

OpenGL 2.0 [ред.]

У порівнянні із DirectX стверджувалось, що основною проблемою OpenGL є Консорціум, в який входить велика кількість компаній із різними інтересами, що призводить до довгого періоду прийняття нової версії специфікації. OpenGL версії 2.0 був представлений 3Dlabs у відповідь на хвилювання відносно повільного розвитку і нечіткого направлення OpenGL. Компанія 3Dlabs запропонувала ряд суттєвих доповнень до стандарту, найбільш значимим із яких було добавлення до ядра OpenGL шейдерної мови програмування GLSL (OpenGL Shading Language). Це дозволило програмістам замінити фіксований конвеєр OpenGL невеликими шейдерними програмами на спеціальній шейдерній мові для створення різних візуальних ефектів, таких як bump mapping, normal mapping, paralax mapping, HDR и т.д.

Ще до введення в стандарт OpenGL мови GLSL існувала можливість розробляти спецеффекти на ассемблерних мовах (розширення vertex_program, fragment_program) спеціфічних для виробника (Ati, Nvidia) і на шейдерній мові Cg (NVidia C for Graphics) від компанії NVidia.

OpenGL 3.0 [ред.]

Специфікація OpenGL 3.0 додає великий обсяг нової функціональності. OpenGL 3.0 включає нову версію мови програмування шейдерів GLSL 1.30, а також забезпечує всебічну підтримку сучасних програмованих графічних рішень. Крім того, робоча група визначила набір розширень OpenGL 3.0, які дозволять додати нову функціональність в наступну версію OpenGL. Серед основних особливостей OpenGL 3.0 — масиви текстур, 32-бітовий буфер глибини з плаваючою крапкою, нові режими стиснення текстур і інше.

У розробці специфікації OpenGL 3.0 брали активну участь фахівці компаній AMD, Intel і nVidia. За оцінками аналітиків компанії Jon Peddie Research, встановлена база графічного устаткування з підтримкою OpenGL 3.0 перевищує 60 мільйонів пристроїв.

OpenGL 4.0 [ред.]

11 березня 2010 року Khronos Group представила фінальний варіант специфікації OpenGL 4.0 і мови опису шейдерів GLSL 4.0. OpenGL 4.0 повністю сумісний назад із старими розширеннями OpenGL, використовуючи режим сумісності введений в OpenGL 3.2[3].

Нововведення[4]

  • Два нові ступені обробки шейдерів, що дозволяє перенести обробку теселяції з центрального процесора на GPU;
  • Підтримка вибіркових фрагментних шейдерів (per-sample fragment shaders) і програмованих фрагментних шейдерів вхідних позицій для збільшення якості рендерінга і гнучкості в управлінні згладжуванням;
  • Промальовування даних, що згенеровані OpenGL або такими зовнішніми API, як OpenCL, без участі центрального процесора;
  • Шейдерні підпрограми допоможуть значно збільшити гнучкість написання програм;
  • Розділення стану текстур і текстурованих даних через додавання нового типу даних під назвою «об'єкти семплів»;
  • 64-бітова подвійна точність з плаваючою комою операцій з шейдерами і введенням-висновком для збільшення точності і якості рендерінга;
  • Збільшення продуктивності, включаючи шейдери геометрії зразка, масивів зразка і нових запитів до таймера.

Проект [ред.]

OpenGL обслуговує дві цілі:

  • Для того, щоб приховувати складнощі встановлення зв'язку комп'ютера з різними 3D акселераторами, надати програмістові один, загальноприйнятий API
  • Для того, щоб приховати можливості базових інструментальних машин, які відрізняються своїм намаганням виконати підтримку повного набору особливостей OpenGL (використання програмної емуляції, якщо необхідно).

Приклад [ред.]

//Для початку очистимо буфер, в якому зберігається колір, щоб розпочати роботу з чистого полотна:
glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT );
//Тепер встановимо modelview матрицю, яка управляє позицією камери щодо примітивів. Переміщуємо її на 3 позиції уздовж осі z:
glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
glLoadIdentity();
glTranslatef( 0, 0, -3 );
//Матриця проекту управляє перспективним ефектом, прикладеним до примітивів, і управляється подібно до modelview матриці:
glMatrixMode( GL_PROJECTION );
glLoadIdentity();
glFrustum( -1, 1, -1, 1, 1, 1000 );
//Нарешті, ми випускаємо багатокутник - зелений, рівно орієнтований на XY осі:
glBegin( GL_POLYGON );
glColor3f( 0, 1, 0 );
glVertex3f( -1, -1, 0 );
glVertex3f( -1, 1, 0 );
glVertex3f( 1, 1, 0 );
glVertex3f( 1, -1, 0 );
glEnd();

Документація [ред.]

Значною мірою популярність OpenGL пов'язана з наявністю великої кількості якісної документації.

OpenGL ARB випустила ряд посібників разом із специфікацією, яку було оновлено для відображення змін в API. Це майже універсальні посібники, відомі, як кольорові:

Підручники з OpenGL 2.0 та пізніших версій:

Розширення [ред.]

Стандарт OpenGL, з появою нових технологій, дозволяє окремим виробникам за допомогою механізму розширень додавати до бібліотеки нову функціональність. Розширення розповсюджуються за допомогою двох складових: заголовкового файлу, в якому знаходяться прототипи (описи) нових функцій і констант, а також драйвера пристрою.

Кожен виробник має абревіатуру, яка використовується при іменуванні його нових функцій і констант. Наприклад, компанія NVIDIA має абревіатуру NV. Для прикладу, glCombinerParameterfvNV() або константа GL_NORMAL_MAP_NV. Може трапится так, що певне розширення може реалізовувати декілька виробників. У цьому випадку, використовується абревіатура EXT, наприклад, glDeleteRenderbuffersEXT. У разі ж, коли розширення схвалюється Консорціумом ARB, воно набуває абревіатури ARB і стає стандартним. Зазвичай, розширення, схвалені Консорціумом ARB включаються до однієї з подальших специфікацій OpenGL.

Список специфікацій розширень можна знайти тут.

Виноски [ред.]

  1. ↑ Khronos Press Release: OpenGL ARB to Pass Control of OpenGL Specification to Khronos Group
  2. ↑ Khronos Releases OpenGL 3.0 Specifications to Support Latest Generations of Programmable Graphics Hardware
  3. ↑ «Khronos Unleashes Cutting-Edge, Cross-Platform Graphics Acceleration with OpenGL 4.0». Khronos Press Releases. March 11, 2010. Процитовано 2010-03-11. 
  4. ↑ «Обзор новшеств OpenGL 4.0 на OpenNet». 

Дивись також [ред.]

Ресурси тенет [ред.]

Отримано з http://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=OpenGL&oldid=12061547