1.用Python和OpenGL探索数据可视化（基础篇）- 细说纹理环绕
2.OpenGL学习之旅（6）---imgui库使用
3.用Python和OpenGL探索数据可视化（实践篇）- Mesh网格模型查看器（中）
4.用Python和OpenGL探索数据可视化（三维篇）- 与照相机“共舞”
5.用Python和OpenGL探索数据可视化（基础篇）- 你好，渲染渲染纹理！源码
6.CMake搭建OpenGL开发环境

用Python和OpenGL探索数据可视化（基础篇）- 细说纹理环绕

       本系列文章将指导如何使用Python与OpenGL 4.5进行数据可视化开发。代码首先，渲染渲染请参考《准备工作（一）Windows下检测显卡和OpenGL信息》以确认您的源码电脑支持OpenGL 4.5版本。接着，代码投融资 源码《准备工作（二）配置Windows下VS Code + Python + OpenGL开发环境》将帮助您设置开发环境。渲染渲染

       在《用Python和OpenGL探索数据可视化（基础篇）- 你好，源码纹理！代码》一文后，渲染渲染您已学习如何在物体的源码“面”上贴上复杂色彩，通过《用Python和OpenGL探索数据可视化（基础篇）- 完善pygl增加OpenGL二维纹理对象》形成了单独的代码OpenGL二维纹理类ImageTexture2D。本节我们探讨如何利用ImageTexture2D详细解释纹理环绕的渲染渲染概念。

       在“画图”工具中打开D:\pydev\pygl\textures\cratetex.png，源码并将其另存为cratetex_text.png。代码在原有基础上添加“GL”文字。在VS Code中创建texture_wrap_app.py文件，输入特定代码并运行。

       改变垂直环绕方式为GL_CLAMP_TO_EDGE，分别调整水平环绕方式，您将看到不同的输出效果。接着，将垂直环绕更改为GL_REPEAT，再次调整水平环绕，观察结果变化。类似地，当垂直环绕为GL_MIRRORED_REPEAT时，改变水平环绕会得到新的输出。最后，保持垂直环绕为GL_CLAMP_TO_BORDER，改变水平环绕，您将看到更多样化的输出。

       通过对比这些截图，结合ImageTexture2D类的setWrapMode方法的使用，您可以更深入地理解纹理环绕的机制。例如，当纹理坐标不在0到1之间时，OpenGL会重复绘制纹理。

       在代码第-行，cncddraw 源码定义了矩形的顶点属性，需要注意纹理坐标的范围。在《用Python和OpenGL探索数据可视化（基础篇）- 你好，纹理！》一文中提到，纹理坐标的范围是0到1，但这里的坐标范围超出这一范围，导致重复绘制纹理。结合setWrapMode方法，当使用GL_REPEAT、GL_MIRRORED_REPEAT、GL_CLAMP_TO_EDGE或GL_CLAMP_TO_BORDER时，OpenGL会根据不同的设置重复、镜像重复或使用边缘或指定边界颜色绘制纹理。

       代码第、行定义了类属性wrap_s_mode和wrap_t_mode，用于保存纹理环绕的具体设置值。第行设置了边界颜色为蓝色，第、行定义了ImGui窗口的宽度和高度。第行设置纹理过滤参数。第-行使用ImGui的单选按钮为wrap_s_mode和wrap_t_mode设置不同的环绕数值。第行调用setWrapMode方法更新纹理环绕参数，影响绘制结果。最后，第-行展示了设置纹理对象tex的边界颜色的效果。

       本文系列源代码已上传至gitee.com/eagletang/pygl...（链接省略）。相关文章包括但不限于《用Python和OpenGL探索数据可视化（基础篇）- 你好，窗口！》、《用Python和OpenGL探索数据可视化（基础篇）- 重构代码“你好，小不点！”》等，为您的学习提供全面指导。

OpenGL学习之旅（6）---imgui库使用

       在OpenGL学习之旅的第六部分，我们将探索如何将imgui库集成到我们的项目中，为OpenGL程序增添交互性。首先，cancel源码我们从GitHub上克隆imgui库的源码，并确保将其编译成动态库以便于链接至可执行程序。在CMakeLists.txt文件中，我们需添加编译imgui库中源文件的路径，同时确保链接到glfw库和opengl库。

       在我们的main函数中，包含imgui头文件后，我们进行初始化。随后，在渲染循环中创建imgui窗口帧，并显示默认窗口。在渲染部分，我们需要更新imgui窗口，以实现动态交互。最后，在程序结束时释放imgui资源。

       通过imgui窗口，我们可以动态调试3D空间变换。首先定义用于动态调试的变量，如旋转轴和旋转角度，以及平移向量，用于调整透视投影变换中的视场角。在渲染循环中，将这些变量添加至imgui窗口中，以便用户能够实时观察3D变换效果。运行程序后，用户能够通过调节参数，如帧率，动态观察3D空间变换。

       本文总结了使用imgui进行动态调试参数的流程，并提供了main.cpp与CMakeLists.txt的完整源码。

用Python和OpenGL探索数据可视化（实践篇）- Mesh网格模型查看器（中）

       在本系列文章中，我们探讨了如何使用Python和OpenGL 4.5进行数据可视化开发。首先，请确保您的电脑支持OpenGL 4.5版本（大多数年之后销售的电脑均支持）。接下来，请配置您的开发环境，包括Windows下的源码bumaVS Code、Python和OpenGL。

       上一节中，我们学习了如何以三维点云的方式查看不同的Mesh网格模型。本节，我们将继续深入，利用之前所学的知识，以实体线框方式展示数据。在common子文件夹中，创建一个名为solid_wireframe.py的文件，用于以实体线框方式显示数据。

       在solid_wireframe.py中，输入以下代码：

       在common子文件夹下的__init__.py文件中进行相应的修改。

       在mesh_viewer.py文件的基础上，继续完善usecase子文件夹下的代码。默认情况下，打开文件后以实体线框方式查看Mesh网格模型。点击VS Code右上角的三角形图标，运行代码，选择文件菜单下的打开命令，打开bun_zipper.ply文件。默认为实体线框显示，通过鼠标操作调整模型视角，修改曲面和线框颜色等。点击“查看方式”菜单，可以选择以点云方式显示。再次开dragon_vrip.ply文件，选择实体线框方式，可调整缩放比例。再次选择Utah_VW_Bug.stl文件，调整缩放比例和线框粗细。最后，打开teapot.obj文件，实体线框模式提供了更多模型细节。

       下一节，我们将尝试添加光照功能，以实现更丰富的可视化效果。

       本系列文章的源代码已上传至gitee.com/eagletang/pyg...。

       在探索数据可视化的kotime源码旅程中，请参考以下系列文章：

       1. 用Python和OpenGL探索数据可视化（基础篇）- OpenGL简介及演化

       2. 计算机图形显示的基础知识

       3. OpenGL 渲染管线简介

       4. OpenGL 4.5核心对象简介

       在基础篇中，我们从“你好，窗口！”开始，逐渐深入到“你好，三角形！”、“处理键盘和鼠标事件”等主题，构建了Python和OpenGL的可视化基础。

       在三维篇中，我们探讨了如何创建坐标轴、使用立方体体验模型矩阵、创建三维坐标轴类和立方体类、与照相机“共舞”、创建照相机类、使用帧缓存对象FBO、CT扫描体数据可视化等高级主题。

       实践篇中，我们尝试了三维点云数据可视化、数学之美之三维曲面、使用几何着色器绘制实体线框、使用细分着色器、绘制二维贝塞尔曲线（含动画）等实际应用。

       在本节中，我们专注于以实体线框方式查看Mesh网格模型，通过实践加深对OpenGL和数据可视化技术的理解。

用Python和OpenGL探索数据可视化（三维篇）- 与照相机“共舞”

       本文深入探索使用Python和OpenGL进行三维数据可视化。首先，确保您的设备支持OpenGL 4.5版本，推荐于年之后生产的电脑。其次，配置开发环境，包括VS Code、Python和OpenGL。利用Python和OpenGL，我们能将三维世界的图形映射至二维屏幕，理解空间变换的重要性。

       通过绘制三维坐标轴和立方体，我们已经学习了OpenGL如何通过一系列数学变换将三维世界映射至屏幕。本节将重点介绍视图矩阵和投影矩阵，它们是开发人员进行空间变换的关键。您可以通过代码实践更好地理解这些概念。

       为了实践，打开VS Code，选择“Open Folder”，在D:\pydev\pygl的basic文件夹下新建文件camera_app.py。输入代码，运行VS Code，您将看到交互式界面，包含三个滑动条用于控制照相机的位置、目标及视野、近面和远面。通过调整滑动条，可以实时改变照相机的视角，观察三维模型。点击“使用顶点颜色”切换立方体的显示模式，或点击“重置”恢复初始设置。

       本文系列提供丰富的资源和代码示例，帮助您深入学习使用Python和OpenGL进行数据可视化。从基础篇到三维篇，每篇文章都详细介绍了OpenGL的使用技巧，旨在让开发者掌握三维数据可视化的核心知识。

       欲获取源代码及更多资源，请访问：gitee.com/eagletang/pyg...

用Python和OpenGL探索数据可视化（基础篇）- 你好，纹理！

       本系列文章旨在教授如何运用Python和OpenGL 4.5进行数据可视化开发，前提读者电脑需支持OpenGL 4.5版本。请参考《准备工作（一）Windows下检测显卡和OpenGL信息》进行检测，以及《准备工作（二）配置Windows下VS Code + Python + OpenGL开发环境》进行环境配置。源代码已上传至gitee.com/eagletang/pyg...

       在探索数据可视化的旅程中，我们已经学会了如何通过顶点属性和统一变量赋予矩形不同的颜色。然而，现实世界中许多物体拥有复杂多变的颜色，如何在OpenGL中处理这些问题？答案在于纹理（Texture）的使用。纹理通过捕捉并转为数字化图像，再将图像“贴”在物体的三角形上，实现丰富色彩的显示。这一过程称为纹理贴图（Texture mapping）。

       纹理贴图的基础元素是纹素（Texture element，简称texel）。接下来，我们通过代码实践来感受纹理贴图的魅力。首先，在VS Code中打开D:\pydev\pygl下的basic文件夹，并新建texture_app.py文件。在shaders文件夹下分别新建texture.vs、texture.fs文件，并输入相应的代码。在pygl文件夹下新建textures文件夹，下载木箱并将其复制至其中。运行VS Code，点击右上角三角形图标运行代码，屏幕将显示一个蓝色矩形，可切换至线框、实体加线框或纹理模式。切换至纹理模式，矩形将贴上木箱图案。

       在GLSL部分，我们引入了纹理坐标tex_coord，并在顶点着色器中使用它。片段着色器中则引入了采样器sampler2D rect_texture，使用GLSL内置的函数texture从纹理中采集颜色信息。Python + OpenGL部分中，通过PIL库读取，定义纹理坐标、顶点属性、索引列表等，创建OpenGL程序对象、顶点缓存对象、元素缓存对象等，并与纹理对象绑定。通过代码实现，我们成功将纹理贴在了矩形上。

       本文通过代码实践和解释，详细介绍了如何使用Python和OpenGL进行纹理贴图，使矩形能够展示出纹理的丰富色彩。通过本系列文章的学习，您将逐步掌握数据可视化开发的技能，探索更多可能。

CMake搭建OpenGL开发环境

       要为Ubuntu .系统搭建OpenGL开发环境，首先确保安装必要的依赖。通过`apt-get`安装`libglfw3-dev`，这将为GLFW库提供基础支持。针对X或Wayland系统，记得安装相应的图形库。接下来，从GitHub克隆GLFW的源码，以便进行本地构建：

       ```bash

       git clone /glfw/glfw.git

       ```

       使用CMake构建GLFW，配置CMakeLists.txt文件，将GLFW的源代码目录指定为构建目标：

       ```cmake

       cmake -S path/to/glfw -B build

       cmake --build build

       ```

       安装GLAD库时，访问官网下载包含头文件的include文件夹，将其移动到`/usr/local/include`，并将`glad.c`文件放置在你的项目目录中。在CMakeLists.txt中添加GLAD的链接，以确保其在编译时可用：

       ```cmake

       find_package(GLFW REQUIRED)

       find_package(GLAD REQUIRED)

       include_directories(${ GLAD_INCLUDE_DIRS})

       add_executable(main main.cpp)

       target_link_libraries(main glfw glad)

       ```

       在`main.cpp`中，编写核心代码来初始化窗口、加载GLAD函数指针、创建和编译shader程序、设置顶点数组对象（VAO）和缓冲区（VBO），并进行基本的OpenGL渲染：

       ```cpp

       // GLFW初始化

       if (!glfwInit()) {

       std::cerr << "Failed to initialize GLFW" << std::endl;

       return -1;

       }

       // GLAD加载

       if (!gladLoadGLLoader(glfwGetProcAddress)) {

       std::cerr << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;

       glfwTerminate();

       return -1;

       }

       // 创建顶点着色器和顶点数组对象

       std::vector vertices = { ...};

       unsigned int VBO, VAO;

       glGenVertexArrays(1, &VAO);

       glGenBuffers(1, &VBO);

       glBindVertexArray(VAO);

       // 着色器程序和顶点数据

       std::string vertexShaderSource = /*...*/;

       std::string fragmentShaderSource = /*...*/;

       // (编译、链接、设置顶点数据)

       // 渲染循环

       while (!glfwWindowShouldClose(window)) {

       // 清空颜色缓冲，绘制三角形，交换双缓冲

       // 处理用户输入和窗口回调

       }

       // 释放资源

       glfwTerminate();

       ```

       在这个过程中，我们引入了glm库，用于进行三维数学计算，如旋转度。在CMakeLists.txt中添加对glm的依赖和链接：

       ```cmake

       find_package(glm REQUIRED)

       target_link_libraries(main ${ GLM_INCLUDE_DIRS})

       ```

       通过这些步骤，你将在Ubuntu .上成功搭建一个基于GLFW和GLAD的OpenGL开发环境，实现窗口创建、基本渲染功能以及使用glm库进行数学运算。

OpenGL 着色器详解

       GLSL语言

       GLSL（OpenGL Shading Language）专用于编写着色器，通过定义main函数的程序片段，指导渲染引擎渲染内容。

       GLSL语法类似C语言，增加特定关键字修饰变量。基本结构如下：声明GLSL版本、模式、变量，主函数main处理输入输出。

       输入变量in

       GLSL允许有限输入变量，硬件决定数量，可通过GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS查询上限。

       输出变量out

       片段着色器直接输出色值，无需与后续阶段关联。可通过一致数据类型和名称建立顶点着色器到片段着色器间联系。

       全局变量

       全局变量作用于整个着色器程序，可在多个着色器间共享，通过GL编码获取。

       示例：片段着色器中使用全局变量。

       顶点着色器与片段着色器

       顶点着色器声明位置与颜色变量，片段着色器声明一致输入变量接收颜色，实现数据传递。

       数据类型

       向量类型定义、重组用于复杂数据结构。

       glVertexAttribPointer

       设置顶点变量属性，定义步长、偏移与位置，用于配置顶点数据。

       顶点数据、着色器配置

       顶点着色器声明输入变量，片段着色器接收传递颜色，完成数据流。

       着色器程序

       着色器程序作为最小绘制单元，由两个着色器决定结果。面向对象封装着色器程序。

       加载着色器代码梳理

       流程包括：创建着色器对象、附加源码编译、创建程序、绑定与链接。

       着色器程序类封装

用Python和OpenGL探索数据可视化（实践篇）-使用几何着色器绘制实体线框（Solid Wireframe）模型

       在Python和OpenGL的框架下，通过几何着色器可以更高效地实现三维模型的实体线框（Solid Wireframe）绘制，避免了传统双绘制方法的繁琐。本文将指导你如何在VS Code环境中，通过一步步的代码修改，来创建一个可以自由旋转、缩放和变换视图的实体线框模型示例。

       下面是具体步骤的概述：

       1. 确保你的电脑支持OpenGL 4.5，参考《准备工作（一）》和《准备工作（二）》设置开发环境。

       2. 在上一节中，我们学习了计算着色器；现在，我们将转向几何着色器，它能一次性生成线框，提升效率。

       3. 在`pygl`文件夹中，你需要添加ProgramVFG类，以及solid_wireframe.vs、geom和fs文件，编写几何着色器代码。

       4. 在`solid_wireframe_app.py`中，编写主程序，通过鼠标交互控制模型显示和参数调整。

       5. 运行代码，你可以直观地观察到实体线框模式下的模型，如克莱因曲面或Breather曲面，颜色和线框颜色都可以自由定制。

       完整的教程源代码已上传至Gitee，系列文章的参考内容从基础篇到实践篇，涵盖了OpenGL的各个方面，如光照、纹理、事件处理和高级渲染技术。

       通过本节的学习，你将更深入理解如何利用几何着色器提升数据可视化的性能，为你的三维建模和数据分析项目增添实用技巧。