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OpenGL ES 初探(一)

2019-05-30  本文已影响0人  Code_人生

一、OpenGL ES 简介

OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems) 是以手持和嵌⼊式为目标的高级3D图形应用程序编程接口(API). OpenGL ES 是目前智能手机中占据统治地位的图形API.支持的平台: iOS, Andriod , BlackBerry ,bada ,Linux ,Windows.

二、OpenGL ES OpenGL ES.png

OpenGL ES允许应⽤程序利⽤底层图形处理器的强大功能。iOS设备上的GPU可以执行复杂的2D和3D绘图，以及最终图像中每个像素的复杂着色计算

三、OpenGL ES 3.0 图形管线 OpenGL ES 3.0 图形管线.png

四、OpenGL ES 图形管道 OpenGL ES 图形管道.png

五、顶点着色器 顶点着色器.png

顶点着色器 输⼊:
1.着色器程序—描述顶点上执行操作的顶点着色器程序源代码/可执行文件
2.顶点着色器输入(属性) — 用顶点数组提供每个顶点的数据
3.统一变量(uniform)—顶点/片元着色器使用的不变数据
4.采样器—代表顶点着色器使用纹理的特殊统一变量类型.

顶点着⾊器 业务:
1.矩阵变换位置
2.计算光照公式生成逐顶点颜色
3.生成/变换纹理坐标
总结: 它可以用于执行自定义计算,实施新的变换,照明或者传统的固定功能所不允许的基于顶点的效果.

顶点着色代码案例：

attribute vec4 position;
attribute vec2 textCoordinate; uniform mat4 rotateMatrix; varying lowp vec2 varyTextCoord; void main()
{
varyTextCoord = textCoordinate; vec4 vPos = position;
vPos = vPos * rotateMatrix; gl_Position = vPos;
}

六、图元装配

顶点着色器之后,下⼀个阶段就是图元装配.
图元(Primitive): 点,线,三⻆角形等.
图元装配: 将顶点数据计算成一个个图元.在这个阶段会执行裁剪、透视分割和Viewport变换操作。
图元类型和顶点索确定将被渲染的单独图元。对于每个单独图元及其对应的顶点，图元装配阶段执行的操作包括:将顶点着色器的输出值执行裁剪、透视分割、视⼝变换后进⼊光栅化阶段。

七、光栅化

在这个阶段绘制对应的图元(点/线/三⻆形). 光栅化就是将图元转化成一组二维片段的过程.而这些转化的片段将由片元着色器处理.这些⼆维片段就是屏幕上可绘制的像素. 光栅化.png

八、⽚段着色器/⽚元着色器 片元着色器.png

⽚元着色器/片段着色器 输入:
1.着色器程序—描述⽚段上执行操作的⽚元着色器程序源代码/可执行文件
2.输⼊变量— 光栅化单元用插值为每个片段生成的顶点着色器输出
3.统⼀变量(uniform)—顶点/片元着色器使用的不变数据
4.采样器—代表片元着色器使用纹理的特殊统一变量类型.

⽚元着色器 业务:
1.计算颜色
2.获取纹理值
3.往像素点中填充颜色值(纹理值/颜色值);
总结: 它可以用于图片/视频/图形中每个像素的颜色填充(比如给视频添加滤镜,实际 上就是将视频中每个图片的像素点颜色填充进行修改.)

片元着色代码案例：

varying lowp vec2 varyTextCoord; 
uniform sampler2D colorMap; 
void main()
{
gl_FragColor = texture2D(colorMap, varyTextCoord); 
}

九、逐片段操作 逐片段操作.png

十、EGL (Embedded Graphics Library )

由于OpenGL ES是基于C的API，因此它非常便携且受到广泛支持。作为C API，它与
Objective-C Cocoa Touch应⽤程序无缝集成。OpenGL ES规范没有定义窗⼝层; 相
反，托管操作系统必须提供函数来创建一个接受命令的OpenGL ES 渲染上下文和一个帧
缓冲区，其中写入任何绘图命令的结果。在iOS上使用OpenGL ES需要使用iOS类来设置
和呈现绘图表面，并使用平台中立的API来呈现其内容。

十一、理解动画循环 动画循环.png

十二、OpenGL ES 显示器执⾏动画的应用程序流程 显示器执⾏动画的应用程序流程.png

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