opengl学科理论及绘制三维obj模型--Apple的学习笔记

最近将opengl入门篇再复现了下。主要侧重于理论，计算机图形网上有免费大学视频课程。

一，CG理论学习

关于理论的学习主要补充学习了2点

1. 图形和图像的区别

答：一个侧重形状(vertex)，一个侧重图像(像素/栅格显示)

2. 计算机图形学/计算机视觉/数字图像处理，三门课程有什么区别

答：他们的处理流程不同。
第一个是CG，就是我当前学习的，从输入：三维模型->处理：绘制(rendering)->输出：二维
第二个是CV，典型代表为三维重建，和我之前学习的视觉slam通过二维图像转为点云再生成三维模型类似，从输入：二维图形->处理：分析处理->三维信息
第三个是DIP，典型代表就是图像处理，比如opencv图像处理，也是我之前学习过的，从输入：二维图像->处理：分析处理->其它信息或某种特效。

理论学习学习，思路也清晰多了。关于CG中看了个布落下的动画，这有物理特效，渲染的不错。另外一个是在box中的物体反射，包括了多种反射的颜色叠加效果，之前没想到那么复杂，还要关注其他物体对本身的反射。

. 光线反射

基本光照模型中有三种反射方式：环境反射、慢反射、镜面反射。
之前我再看镜面反射shader代码的时候，它使用了光线的负方向。而反射的时候使用的是光线的正方向。我之前的理解是错误的，我认为总有一个是会大于90度的。而我看到cos角度最后会和0比较，那么总是会取得一个0呀！
原来我之前一直理解的光线方向是入射方向，其实慢反射指的是反射方向点成法线向量。而镜面反射用的眼睛视角方向与反射方向，所以需要点成一个负方向。如下就是说明view和镜面反射向量方向相反。cos0度的时候为最大值，代码视角和镜面反射重叠的时候，最亮，影响最大。

反射理论.png

二，实践学习

把之前学习的代码又复习了一遍。然后开始mesh模型相关教程。
由于教程中使用的assImp库来读取obj，但是我通过github无法下载，我直接使用tinyobj添加自己模型。

遇到的问题

1. draw方法错误
   一开始我用了index buffer，因为我之前了解obj格式中face中引用的就是v中的index。原来tinybox解析出来的数据是按face中的index整理连接成一个整体，所以能看到重复的数据。
2. 关于obj中vertex归一化的问题
   之前我的vulkan中导入模型的时候没有注意，我用类似代码去处理obj，错误显示不正确，于是我从另外一个example中查看，发现了过了数据归一化的算法。后来对比了下obj，原来我用的代码的obj中数据已经是归一化的了。而我当前新下载的obj是没有归一化的，所以需要处理。
3. 关于mtl材质
   这个简单看了下，暂时没有使用，原因是tinyobj不支持，也不是我当前学习的重点，之后继续。材质现在就由我来给他自定义。

这么一折腾，我把obj的属性都搞的一清二楚了，之前只知道v，vn,vt关于f及o和s等都没关注。也只有把输入数据格式及其API的内容搞明白，才可以灵活运行这些数据。

三，最终效果

和我上一篇blog的内容处了verter不同，因为数据来自obj模型，其它shader都一样，只有金属反光大，木材没有反光。

myobj.png