了解Apple GLKit

2020-07-26 本文已影响0人 _涼城

GLKit 框架的设计⽬标是为了简化基于OpenGL / OpenGL ES 的应⽤开发。它的出现加快OpenGL ES或OpenGL应⽤程序开发。使⽤数学库，背景纹理加载，预先创建的着⾊器效果，以及标准视图和视图控制器来实现渲染循环。

使用GLKit视图呈现OpenGL ES内容

GLKView_diagram_2x.png

配置GLKit视图代码示例

-(void)viewDidLoad{
 [super viewDidLoad];
 //创建OpenGL ES上下⽂并将其分配给从故事板加载的视图
 GLKView * view =（GLKView *）self.view;
 view.context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI：kEAGLRenderingAPIOpenGLES2];
 //配置视图创建的渲染缓冲区
 view.drawableColorFormat = GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888;
 view.drawableDepthFormat = GLKViewDrawableDepthFormat24;
 view.drawableStencilFormat = GLKViewDrawableStencilFormat8;
 //启⽤多重采样
 view.drawableMultisample = GLKViewDrawableMultisample4X;
}

-(void)drawRect:(CGRect)rect
{
 //清除帧缓冲区
 glClearColor（0.0f，0.0f，0.1f，1.0f）;
 glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;
//使⽤先前配置的纹理，着⾊器和顶点数组绘制
 glBindTexture（GL_TEXTURE_2D，_planetTexture）;
 glUseProgram（_diffuseShading）;
 glUniformMatrix4fv（_uniformModelViewProjectionMatrix，1,0，
_modelViewProjectionMatrix.m）;
 glBindVertexArrayOES（_planetMesh）;
 glDrawElements（GL_TRIANGLE_STRIP，256，GL_UNSIGNED_SHORT）; 
}

GLKit功能

GLKit框架提供了功能和类，可以减少创建新的基于着⾊器的应⽤程序所需的⼯作量，或者⽀持依赖早期版本的OpenGL ES或OpenGL提供的固定函数顶点或⽚段处理的现有应⽤程序。

加载纹理

通过GLKTextureInfo创建OpenGL 纹理信息.

target纹理绑定的⽬标
height加载的纹理⾼度
width加载纹理的宽度
textureOrigin加载纹理中的原点位置
alphaState 加载纹理中alpha分量状态
containsMipmaps 布尔值,加载的纹理是否包含mip贴图

初始化

-initWithSharegroup:初始化⼀个新的纹理加载到对象中
-initWithShareContext:初始化⼀个新的纹理加载对象

从⽂件中加载处理

-textureWithContentsOfFile:options:errer:从⽂件加载2D纹理图像并从数据中创建新的纹理
-textureWithContentsOfFile:options:queue:completionHandler: 从⽂件中异步加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理

从URL加载纹理

-textureWithContentsOfURL:options:error:从URL 加载2D纹理图像并从数据创建新纹理。
-textureWithContentsOfURL:options:queue:completionHandler:从URL异步加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理。

从内存中表示创建纹理

+textureWithContentsOfData:options:errer:从内存空间加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理。
-textureWithContentsOfData:options:queue:completionHandler:从内存空间异步加载2D纹理图像,并从数据中创建新纹理。

从CGImages创建纹理

-textureWithCGImage:options:error:从Quartz图像加载2D纹理图像并从数据创建新纹理。
-textureWithCGImage:options:queue:completionHandler:从Quartz图像异步加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理。

从URL加载多维创建纹理

+cabeMapWithContentsOfURL:options:errer: 从单个URL加载⽴⽅体贴图纹理图像,并根据数据创建新纹理
-cabeMapWithContentsOfURL:options:queue:completionHandler:从单个URL异步加载⽴⽅体贴图纹理图像,并根据数据创建新纹理

从⽂件加载多维数据创建纹理

+cubeMapWithContentsOfFile:options:errer:从单个⽂件加载⽴⽅体贴图纹理对象,并从数据中创建新纹理
-cubeMapWithContentsOfFile:options:queue:completionHandler:从单个⽂件异步加载⽴⽅体贴图纹理对象,并从数据中创建新纹理
-cubeMapWithContentsOfFiles:options:errer:从⼀系列⽂件中加载⽴⽅体贴图纹理图像,并从数据总创建新纹理。
-cubeMapWithContentsOfFiles:options:options:queue:completionHandler:从⼀系列⽂件异步加载⽴⽅体贴图纹理图像,并从数据中创建新纹理

提供高性能的数学运算

提供常用的向量，四元数和矩阵运算。

获取世界坐标系

目的:根据你的设置返回一个4x4矩阵变换的世界坐标系坐标。

参数1:眼睛位置的x坐标

参数2:眼睛位置的y坐标

参数3:眼睛位置的z坐标

第一组:就是物体的位置

参数4:正在观察的点的X坐标

参数5:正在观察的点的Y坐标

参数6:正在观察的点的Z坐标

第二组:就是眼睛所看物体的位置

参数7:摄像机上向量的x坐标

参数8:摄像机上向量的y坐标

参数9:摄像机上向量的z坐标

第三组:就是头顶朝向的方向(因为你可以头歪着的状态看物体)

GLKMatrix4 GLKMatrix4MakeLookAt(float eyeX, float eyeY, float eyeZ,
     float centerX, float centerY, float centerZ,
     float upX, float upY, float upZ)

提供常见的着色器

GLKBaseEffect

GLKBaseEffect ⼀种简单光照/着⾊系统,⽤于基于着⾊器OpenGL 渲染

命名Effect
- label给Effect(效果)命名
配置模型视图转换
- transform绑定效果时应⽤于顶点数据的模型视图,投影和纹理变换
配置光照效果
- lightingType ⽤于计算每个⽚段的光照策略
  
  GLKLightingType
  - GLKLightingTypePerVertex 表示在三⻆形中每个顶点执⾏光照计算,然后在三⻆形进⾏插值
  - GLKLightingTypePerPixel 表示光照计算的输⼊在三⻆形内插⼊,并且在每个⽚段执⾏光照计算
配置光照
- lightModelTwoSided布尔值,表示为基元的两侧计算光照
- material计算渲染图元光照使⽤的材质属性
- lightModelAmbientColor环境颜⾊,应⽤效果渲染的所有图元.
- light0 场景中第⼀个光照属性
- light1场景中第⼆个光照属性
- light2 场景中第三个光照属性
配置纹理
- texture2d0 第⼀个纹理属性
- texture2d1 第⼆个纹理属性
- textureOrder 纹理应⽤于渲染图元的顺序
配置雾化
- fog 应⽤于场景的雾属性
配置颜⾊信息
- colorMaterialEnable 布尔值,表示计算光照与材质交互时是否使⽤颜⾊顶点属性
- useConstantColor 布尔值,指示是否使⽤常量颜⾊
- constantColor不提供每个顶点颜⾊数据时使⽤常量颜⾊
准备绘制效果
- -prepareToDraw 准备渲染效果
GLKReflectionMapEffect
GLKSkyboxEffect

提供视图视图以及视图控制器

GLKView

提供绘制场所，继承自UIView

初始化视图

-initWithFrame:context:初始化新视图

代理

GLKViewDelegate⽤于GLKView 对象回调⽅法

-glkView:drawInRect:绘制视图内容 (必须实现代理)

配置帧缓存区对象
- drawableColorFormat 颜⾊渲染缓存区格式
- drawableDepthFormat 深度渲染缓存区格式
- drawableStencilFormat 模板渲染缓存区的格式
- drawableMultisample 多重采样缓存区的格式

帧缓存区属性

drawableHeight底层缓存区对象的⾼度(以像素为单位)
drawableWidth 底层缓存区对象的宽度(以像素为单位)

绘制视图的内容

context 绘制视图内容时使⽤的OpenGL ES 上下⽂
-bindDrawable 将底层FrameBuffer 对象绑定到OpenGL ES
enableSetNeedsDisplay 布尔值,指定视图是否响应使得视图内容⽆效的消息
- display ⽴即重绘视图内容
snapshot 绘制视图内容并将其作为新图像对象返回

删除视图FrameBuffer对象

-deleteDrawable 删除与视图关联的可绘制对象

GLKViewController

⽤于绘制视图内容的管理与呈现，继承自UIViewController

更新
- -(void) update 更新视图内容
- -(void) glkViewControllerUpdate:
配置帧速率
- preferredFramesPerSecond 视图控制器调⽤视图以及更新视图内容的速率
- framesPerSencond视图控制器调⽤视图以及更新其内容的实际速率
配置GLKViewController 代理

GLKViewControllerDelegate渲染循环回调⽅法
- -glkViewControllerUpdate:在显示每个帧之前调⽤
- -glkViewController : willPause:在渲染循环暂停或恢复之前调⽤.

控制帧更新

paused布尔值,渲染循环是否已暂停
pausedOnWillResignActive布尔值,当前程序重新激活活动状态时视图控制器是否⾃动暂停渲染循环
resumeOnDidBecomeActive布尔值,当前程序变为活动状态时视图控制是否⾃动恢复呈现循环

获取有关View 更新信息

frameDisplayed视图控制器⾃创建以来发送的帧更新数
timeSinceFirstResume ⾃视图控制器第⼀次恢复发送更新事件以来经过的时间量
timeSinceLastResume ⾃上次视图控制器恢复发送更新事件以来更新的时间量
timeSinceLastUpdate ⾃上次视图控制器调⽤委托⽅法以及经过的时间量
timeSinceLastDraw ⾃上次视图控制器调⽤视图display ⽅法以来经过的时间量，处理更新事件

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使用GLKit视图呈现OpenGL ES内容

配置GLKit视图代码示例

GLKit功能

加载纹理

初始化

从⽂件中加载处理

从URL加载纹理

从内存中表示创建纹理

从CGImages创建纹理

从URL加载多维创建纹理

从⽂件加载多维数据创建纹理

提供高性能的数学运算

获取世界坐标系

提供常见的着色器

`GLKBaseEffect`

GLKReflectionMapEffect

GLKSkyboxEffect

提供视图视图以及视图控制器

`GLKView`

GLKViewController

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