最近在做一个3D模型仿真的软件，通过urdf文件显示各个机器人的3D模型。于是仔细学习了下OpenGL技术。曾经有一段时间比较痴迷于unity引擎，因此听说过OpenGL。

OpenGL是什么呢？

官方的定义是：OpenGL（Open Graphics Library）是一个跨平台、跨语言的图形编程接口（API）规范，通过调用一系列函数，来指挥GPU（图形处理器）绘制2D和3D图形。

每个OpenGL的函数接口都是由Khronos Group（科纳斯组织）进行定义，不同GPU厂商负责实现。

OpenGL的工作流程

OpenGL的工作核心就是图像渲染管线。在330版本之前，工作模式属于固定管线；从330版本之后，工作模式属于可编程管线。

渲染管线其实只做一件事，将3D模型投影到2D屏幕上。

它的工作流程如下：

1. 准备数据。这个数据也就是加载3D模型文件，一般有obj、stl、dae、3ds等。对于我来说一般接触到的3D模型文件都是stl文件，它一般搭配urdf文件一起使用。加载文件后会将模型数据中的顶点坐标、颜色、纹理等信息上传到GPU中，然后OpenGL创建顶点缓冲对象(VBO) 等来管理这些数据。
2. 顶点数据处理。进行可编程阶段，创建顶点着色器。顶点着色器会对每个顶点数据进行运算，然后将3D坐标转化为屏幕上的2D坐标。这个坐标通常受相机的位置影响。
3. 图元装配。经过前面的处理后，需要显示物体的形状，那么就需要将顶点连接成线和三角形（大部分物体都可由三角形组成），经过一定的规则就变成了图元。
4. 光栅化。光栅化就是将组成的图元变成片段，也就是屏幕上的候选方块，也就是图像所占的像素点。
5. 片段处理。创建片段着色器，负责每个片段的最终颜色。因为不同的光照会影响最终物体显示的颜色，不同物体的交叉也会影响等。
6. 最后输出图像。

OpenGL本身是一个巨大的状态机。整个流程的命令都会受到当前状态的影响，不能乱序执行。

上面提到了着色器（shader）。着色器是GPU上运行的小程序，一般渲染必定包含顶点着色器和片段着色器两个阶段，它使用一种叫GLSL（OpenGL Shading Language）的语言编写，语法非常接近于C语言。

 对于图形相关的我喜欢用Qt去实现，并且Qt封装了丰富的OpenGL都接口库。

在Qt中如何调用OpenGL接口？

在Qt的qmake里添加openglwidgets模块。

QT += core gui openglwidgets 

设计思路就是读取urdf配置文件，创建一个QMap进行stl模型文件的映射。urdf文件本质就是一个xml文件，可以读取xml文件方式读取，也可以使用第三方库进行直接读取，比如urdfdom、Pinocchio等。