对于3d 图形程序员，看到了这个标题，可能想到了硝烟弥漫的API大战… 首先声明，这篇文章并不参战，当然也不希望任何人利用本文的观点作为API战争的佐证，本文是要客观的阐述OpenGL 足以实现现代游戏的3d图形表现需要，而不是要贬低其它的API，比如Direct3D，当然本文的读者也不仅限于3d 图形程序员，也可以作为项目制作人选择什么API的一个参考。
如题所言，使用OpenGL制做3D游戏，当然，这不是说一定就直接使用OpenGL API来开发游戏；采用基于OpenGL的Graphics Engine来制作游戏，也包含在这个话题的范畴之内；可以理解为使用OpenGL API制作小型3d图形应用，或者采用基于OpenGL的Graphics Engine 来制作大型的图形应用；
下面就几个方面来说明选择OpenGL 的理由：
1.跨平台
这个理由充足么？MS Windows 占据了多数PC用户，但是其它平台用户不应该忽视吧？如Linux，mac; 即便从商业角度来考虑，也不应该主动放弃阵地的。或者你会说，你的游戏只运行在MS Windows 平台，但是我要说，还是要用发展的眼光来看问题，现在的断言不一定永远都成立；举一个很现实的例子来说明这个问题，Windows 6（vista，2008，windows 7 ）以后的版本都自己封杀了DX10，DX11，这意味着，DX10的游戏要想运行于WinXP，必须采用DX9 另实现，其实DX10，DX11 有很多的地方无法和DX9对应起来，这必然增大开发得复杂性和成本；然而如果采用OpenGL2.0 或者OpenGL 3.0都没有这个问题；它对任何平台都是一视同仁的，没有强行的拒绝任何系统，OpenGL拒绝的只是霸权主义，强jia（n）用户；这里可以看到，即便只做Windows 程序，DirectX都会难以跨自家的平台…
2.天生支持多核心
次时代游戏，一个非常热火的字眼，多线程渲染就是次时代的重要标志之一；OpenGL诞生伊始，就是针对高性能并行图形工作站而设计的，所以它天生支持多核心系统；而Direct3D 生来就是面向PC用户.根本就没有考虑多核心问题；这里说的多核心是CPU多核，而不是GPU多核；
OpenGL 采用TLS( Thread Local Storage，线程局部存储 )技术实现渲染线程的RenderContext，TLS，对于经常做多线程性能优化的程序员来说，应该非常的熟悉，它意味着互斥访问的零开销；它用的是独立的copy来实现共享资源的访问。
#define _declspec(thread) _THREAD_LOCAL_STORAGE
struct SRenderState
struct SRenderContext
{
SRenderState rs;// render state of this render context
}
struct SRenderTSD
{
SRenderContext* rc;//current render context of this thread
SRenderContext* rc_list;//all of render context of this thread
};
_THREAD_LOCAL_STORAGE SRenderTSD * _render_tsd;
从上面伪结构来看每个渲染线程可以有一个独立的_render_tsd 的copy，虽然你只定义了一个，但是每当有一个线程运行的时候，都有一份独立的copy；意味着每个线程的rc都是没有访问冲突的；既然rc没有访问冲突，那么每个rc的state_block也是独立的；
即便在多核心cpu上并发的执行set_state,也没有任何问题，因为set_state通过上面的_render_tsd来访问自己私有的state block;
假如一个并发的多线程如下所示：
Thread1 – RC1 Thread2 – RC2
//操作RC1 //操作RC2
SetState() SetState()
//采用RC1.state绘制 //采用RC2.state绘制
DrawPrimitive() DrawPrimitive()
… …
从上面看到，上面两个执行序列在多核心上任何时刻被打断都不会出现问题，因为它工作在各自独立的state block上。
另外不同线程的OpenGL渲染资源（纹理，显示列表，VB）是可以全局共享的，可以保证最大的利用率.
这里是否可以说明OpenGL 架构的天生优越性呢？Direct3D11以前的版本是都不行的；如果用Device来代表RenderContext，可以保证状态独立性，但无法实现资源共享；同一个device又只能使用一个state，面临着这样的尴尬境地：共享资源，就不能状态独立；状态独立，就不能共享资源；
到了Direct3D11 终于出现了RenderContext接口，才解决了这个问题。遗憾的是，在我写这篇文章之时，DirectX11 还没有正式发布，仅仅还是Preview 版本；在我设计的引擎中试图采用一些hack手段来改造Direct3D 9 来实现Render Context，后来也放弃了，因为DirectX11 已经意识到了这个问题，并且把它实现了，我没必要费这个力气了，用Direct3D11对应就好了。
3.天生支持多流
对于VertexStream，OpenGL是天生支持多流的；glVertexPointer，glNormalPointer，glTexcoordPointer…等等一系列API就是用来设置流的；Direct3D的FVF很令人讨厌；连MS自己都讨厌它，后来演变出了VertexDeclaration接口…那一堆罗里八索的declaration还是令我欲吐不已。
多流有什么好处？实时改写很高效。比如，修改Normal array，不必把Position，Texcoord，一起unmap…
当然对于只读的vertexbuffer，单流性能最好… 单流，就是跨距顶点格式，访问具有良好的局部性，所以提高了性能；不过，OpenGL 天生支持多流，并不是说它不支持单流，
用同样的api仍然很容易很简洁的实现跨距顶点格式。
4.多视图
多视图问题对于CAD开发者应该很感兴趣；我做过一些调研，大家使用OpenGL做多视图，通常使用这样的方案：在主线程创建所有视图的RenderContext，然后再渲染每个视图之前要执行MakeCurrentContext 操作；并且抱怨MakeCurrentContext 操作的开销很大。这里要说明的是，如果这样做，说明你真的还处在没有入门的阶段；使用OpenGL一定要有线程的概念：RenderContext是属于线程的；
让每个视图都有一个独立的线程，每个渲染线程都有独立的RenderContext，并且使用wglShareLists在不同线程间共享资源，也许你会觉得很麻烦，但是这的确是最佳的办法。
通常多视图都是子窗口，如果多个视图让子窗口在不同线程创建，会导致线程必须自己来处理消息队列，因为消息队列也是线程拥有的东西，并且还要调用AttachInput来给线程获得输入。
另一种思路是让渲染管线和视图相分离，就是采用离屏渲染的方法，让每个视图的渲染流程渲染到离屏的FBO中，在把FBO blit到视图窗口的显示区域。这样离屏渲染放在独立的线程中，而所有视图仍然在同一线程中，这样就解决了消息处理的麻烦问题，同时又实现了多线程并发渲染；
还有一个问题，如何把同时Present 所有的视图？熟悉Direct3D的程序员都知道使用SwapChain，但是OpenGL中的SwapBuffers，或者wglSwapBuffer仍然是一个和RC相关的API，就说此线程的SwapBuffer不能呈现彼线程的渲染视图，即便采用了ShareList来共享fbo也不成。它的实现就是不让你跨线程执行Swap。这也是ms实现的一个蹩脚之处。这个问题困扰了我许久。。。后来我意外之中发现了wglSwapMultipleBuffer 这个API，MS 对这个API的支持非常低调，只在wingdi.h中有寥寥数行声明而已，没有任何文档和注释。。。（真的很想骂ms…）
//wingdi.h
#if (WINVER >= 0x0500)
typedef struct _WGLSWAP
{
HDC hdc;
UINT uiFlags;
} WGLSWAP, *PWGLSWAP, FAR *LPWGLSWAP;
#define WGL_SWAPMULTIPLE_MAX 16
WINGDIAPI DWORD WINAPI wglSwapMultipleBuffers(UINT, CONST WGLSWAP *);
#endif // (WINVER >= 0x0500)
网上没有任何解释，不信你google一下这个api，寥寥无几。
我也只知道uiFlags设置非0表示可以翻转呈现，其他的细节只有ms自己知道了。而且只支持WINVER >= 0x0500的系统，就是说win2k/xp以下的系统不支持这个api，比如win95/98/nt
5.可编程管线
GPU编程今年来如火如荼，和多核环境一样，这也是3d图形编程的重大变化之一。Dx9时代的N6800芯片率先完整实现SHADER MODEL 3，标志着3d 图形编程进入次时代第一阶段。
OpenGL 2.0最初由3dlabs执掌帅印，GLSL1.0的推出，3dslabs功不可没，只是不知怎么就悄悄地被knronos给取代了。看起来knronos雷厉风行，但是雷声大雨点小。。。没有什么实质性的进展。
OpenGL 2.0 中的可编程管线支持Pixel shader,Vertex shader,Geometry Shader,相当于Shader Model 4.
如果从固定功能和可编程功能，以及框架结构对高性能渲染的支持程度来看，OpenGL 是远胜于Direct3D11 以前的任何版本;注意截至本文发布之时，Directｘ11还是未出生得胎儿，OpenGL 4.0似乎也在酝酿之中，但是看起来有点渺茫，这让我不得不怀疑khronos的实际执行能力了，但愿我怀疑错了。
6.扩展的问题
关于OpenGL 扩展，很多人的一致观点是OpenGL ARB 太官僚，效率太低，不过这的确是个事实。但也不得不承认，慎重的加入新的功能，才能保证质量。另一个观点是OpenGL扩展在不同显卡上支持得程度的不一样，比如 N 卡支持较好，A 卡支持不好。
这里首先要说，Direct3D 的功能也不是在任意显卡上都可以硬件实现，也是依赖硬件实际能力的。另外我个人只偏好 N 卡，A卡上OpenGL效果没怎么见过。但是我坚信一点，如果你只用 ARB 扩展，我相信是相同的。非 ARB 扩展本来就是有差异的。
如果说某一显卡对 ARB 扩展支持的不好，只能说明这款显卡是不合格的，而不能归罪于OpenGL。永远都要记住，OpenGL 只是一套规范而已，某某显卡不符合规范，这不能赖OpenGL吧？
另外，很多人只会用OpenGL 标准功能，而新版本OpenGL 的标准扩展却知之甚少。
而且他总把API版本和硬件OpenGL 版本相混淆，他总会说，MS的OpenGL 只支持1 .21,我如何使用OpenGL 2.0?这两个版本号根本就不是一类，没有可比性。
要使用OpenGL 新功能，推荐大家一定要多上 [url]www.opengl.org[/url]这个站点
[url]www.opengl.org/registry[/url] 下面的opengl specfiction pdf和那些 opengl extensions 都要看，ARB 开头的扩展是必须要掌握的；
和DirectX8，9，10一样，OpenGL 1.5,2.0,3.0所包含的不仅仅是API中看到的标准功能，也包括A[i][/i]RB标准扩展。
7.可用资源储备量
可用资源，一个是技术资料，包括文档，代码，商业库等等，这一点Direct3D很丰富，OpenGL也不差，大概大家都是轻信了OpenGL 胜过 Direct3D的谣言了，所以Direct3D的可用资源似乎积累的要多一点。
另一种可用资源就是3d用户。和上面的原因一样，很少有人深入的研究它们之间的细微差异，简单的听别人说Direct3D比OpenGL好，就认准了Direct3D了。让我想起了小马过河的故事。。。
最后我想说的是，无论用什么api，或者更退一步说，无论研究什么，自己都要深入的研究一下，才能做出准确的判断，才是对自己负责的一种态度。
