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前言

在计算机图形学领域，OpenGL（Open Graphics Library）是一个标准，它定义了一套跨语言、跨平台的编程接口。它用于渲染2D、3D矢量图形。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场景。

OpenGL是一个强大的工具，它提供了许多功能，使得开发人员能够创建各种各样的图形应用程序，包括游戏、模拟、设计和建模应用程序。无论你是一个经验丰富的开发人员，还是一个刚刚开始学习图形编程的新手，OpenGL都能为你提供所需的工具。

可编程管线(核心模式)

OpenGL的可编程管线，也被称为OpenGL渲染管线，是一个抽象的概念，用于描述从你的3D模型的原始数据到最终在屏幕上呈现的2D像素的整个过程。

在早期的OpenGL版本中，这个过程是固定的，也就是说，开发者不能改变或控制这个过程。但是在OpenGL 2.0及以后的版本中，引入了可编程管线，这意味着开发者可以使用着色器（Shader）来编程并控制渲染过程中的某些阶段。

渲染管线主要包括以下几个阶段：

1. 顶点着色器：这个阶段处理3D模型的每一个顶点。开发者可以编写顶点着色器来改变顶点属性，如位置、颜色等。

2. 图元装配：这个阶段将顶点组合成图元，如点、线、三角形等。

3. 几何着色器：这个阶段处理图元。开发者可以编写几何着色器来改变图元的形状，如在图元之间插入新的顶点。

4. 光栅化：这个阶段将图元转换为像素。

5. 片段着色器：这个阶段处理每一个像素。开发者可以编写片段着色器来改变像素的颜色，如实现各种光照效果。

6. 混合：这个阶段将所有的像素混合在一起，生成最终的2D图像。

状态机

状态机，或称为有限状态机（Finite State Machine，简称FSM），是一种用来进行对象行为建模的工具，其核心原理是：对于一个系统，你只需要知道它的当前状态和输入，就可以确定它的下一个状态。

让我们用一个简单的例子来解释一下。想象一下你正在使用一个电视遥控器。电视的状态可以是“开”或“关”。当你按下遥控器上的电源按钮时，电视的状态就会改变。如果电视原来是关的，按下按钮后，电视就会开启，状态变为“开”。如果电视原来是开的，按下按钮后，电视就会关闭，状态变为“关”。这就是一个非常简单的状态机。

在计算机科学和电子工程中，状态机被广泛应用于设计操作系统、网络协议、硬件电路等。状态机的优点是逻辑清晰，易于理解和维护，能有效地处理复杂的逻辑和流程。

OpenGL是一个巨大的状态机
OpenGL的状态被称为上下文Context
在OpenGL中，“上下文”（Context）是一个非常重要的概念。你可以把它想象成一个包含了OpenGL的所有状态信息的大箱子。这些状态信息包括了颜色、光照参数、缓冲区，以及一些OpenGL正在使用的对象（比如纹理和缓冲对象）等等。

当我们在程序中创建一个OpenGL上下文时，我们实际上是在告诉操作系统：“嘿，我要使用OpenGL来绘制一些东西，所以请给我准备好所有我需要的资源。”操作系统会根据我们的请求，分配一些内存和其他资源，然后返回一个上下文给我们。之后，我们就可以通过这个上下文来访问和修改OpenGL的状态，以及执行各种渲染操作了。

值得注意的是，每个OpenGL上下文都是独立的，也就是说，一个上下文中的状态和对象不能被其他上下文访问。这就像是每个人都有自己的房间，你不能直接从别人的房间拿东西，必须要经过一些特定的方式（比如共享资源）。

总的来说，OpenGL的上下文就是OpenGL操作的基础，没有它，我们就无法使用OpenGL来绘制任何东西。希望这个解释对你有所帮助！

总结

总的来说，OpenGL是一个非常强大的工具，它为开发人员提供了创建和操作复杂图形的能力。通过学习和使用OpenGL，你可以开发出令人惊叹的图形应用程序，无论是为了娱乐，还是为了解决实际的问题。虽然学习OpenGL可能需要一些时间和努力，但是一旦你掌握了它，你就会发现它的强大功能和灵活性是无可比拟的。