opengl - 什么是 "OpenGL State Machine"？

Question

我的大脑倾向于以分层、面向对象、类似组件的方式来构建概念。不幸的是，这使我无法理解 OpenGL——我怀疑我困惑的根源在于我误解了“OpenGL 状态机”是什么。你得到了graphics pipeline ，但这确实是特定于绘制用户图形组件的单个程序对象，对吗？

这个主状态机是什么？

是 OpenGL api，还是我要绘制的帧，还是用户定义的东西——比如管道？

它可以存在于哪些不同的状态？

它也是事件驱动的吗？

哪些输入会影响机器可能处于的不同状态？

可以将分层的 OOP 概念应用于此状态机吗？

Answer 1

What is this state machine?

想象一个带有几十个开关拨盘的总机。该配电盘连接到加工厂中的机器，根据开关的切换方式，从一侧进入加工厂的东西将沿特定路径穿过工厂。改变其中一些开关的状态，事情就会走向另一条路。

还有状态机，当东西经过某个处理步骤时，开关和刻度盘会发生变化； OpenGL 不是那种。

OpenGL 上下文就是这样一个交换机，后面有一个加工厂。总机是你通过 API 控制的东西，加工厂是制作图片的东西。

What are the different states it can exist in?

太多了，就不一一列举了。对于每个开关，状态数乘以开关可以处于的位置数。假设您有 20 个拨动开关，一个拨盘有 5 个位置，一个拨盘有 7 个位置，那么您有 2^20 * 5 * 7 = 36700160可能的不同状态。某些版本的 OpenGL 有超过 300 个状态变量，其中许多不仅仅是 bool 值。因此，试图列出每一个可能的状态是徒劳的。

Is it also event-driven?

不!

What inputs affect the different states the machine can be in?

OpenGL API的状态改变函数的显式调用；那和默认的初始状态。

Can hierarchical, OOP concepts be applied to this state machine?

不。或者更确切地说，您可以尝试，但说实话，唯一真实的表示将是单个 OpenGL 上下文类持有所有状态的表示。

在 OpenGL 上下文中有一些东西，它们的行为就像具有自己状态的单个对象。例如纹理，但是这些对象与 OpenGL 上下文本身密切相关，不能独立查看。

关于您的评论的个人说明

My brain tends to favor structuring concepts in hierarchical, object-oriented, component-like ways.

别那样做!计算机不是那样工作的。 OOP 是一种构建项目的方法，但它不是一个很好的工具来理解一些预先存在的系统。尤其是本质上非分层的系统。

我强烈建议您通过学习其他构建项目的方法来扩展您的视野。学习函数式编程怎么样？ Haskell 将成为目前流行的 FP 语言之一，并且由于它专注于成为一种纯语言，因此它的学习体验非常好。这是一本非常好的在线书籍/教程:http://learnyouahaskell.com/chapters – 准备好让你的头脑弯曲；有些事情看起来像是 OOP，但实际上不是；靠着这些墙壁奔跑可能看起来令人沮丧，但是当它最终在您的脑海中单击并且“您明白了”(=顿悟)时，它的好处确实值得。

请注意，OpenGL 既不是功能性的，也不是真正的 OOP。而且由于不是函数式的，它不能很好地映射到纯函数式编程中。 Haskell 有 OpenGL 绑定(bind)，但它们是通过称为“monad”的东西实现的； monads 是函数式程序用来联系状态甚至驱动环境的工具。

我推荐的另一个资源是https://mitpress.mit.edu/sicp/full-text/book/book.html – 每个程序员都应该读过它。