OpenGL ES - GLKit介绍和常见API

GLKit概述

GLKit 框架的设计目标是为了了简化基于OpenGL / OpenGL ES 的应⽤用开发。它的出现加快OpenGL ES或OpenGL应⽤用程序开发 使用数学库，背景纹理理加载，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。

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理的现有应用程序。

虽然苹果12.0后弃用OpenGL ES ,但iOS开发者可以继续使⽤用.

使用GLKit视图呈现OpenGL ES 内容

GLKit视图呈现过程.png

上图来自Apple官方文档 Drawing with OpenGL ES and GLKit

GLKit 常用API

GLKTextureInfo 创建OpenGL 纹理信息

• name: OpenGL 上下⽂文中纹理名称
• 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

GLTextureLoader 简化从各种资源⽂件中加载纹理

• 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加载处理

  • 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加载⽴立⽅方体贴图纹理图像,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,并从数据中创建新纹理
  • -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

GLKit OpenGL ES视图渲染 API

• 初始化视图

  • initWithFrame:context: 初始化新视图

• 设置代理

  • delegate 视图的代理

• 配置帧缓存区对象

  • drawableColorFormat 颜⾊色渲染缓存区格式
  • 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用的OpenGL ES 上下⽂文
  • -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

GLKViewDelegate ⽤于GLKView 对象回调方法

• 绘制视图的内容（必须实现代理！！！！）
  • glkView:drawInRect: 绘制视图内容 (必须实现代理)

GLKViewController管理OpenGL ES 渲染循环的视图控制器，常用的API如下

• 更新

  • (void) update 更新视图内容
  • (void) glkViewControllerUpdate: 更新视图控制器显示

• 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GLKViewDelegate代理

  • delegate 视图控制器的代理

• 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委托⽅法以及经过的时间量

GLKViewControllerDelegate 渲染循环回调方法

• 处理理更更新事件

  • glkViewControllerUpdate 在显示每个帧之前调⽤，类似OpenGL中RenderScene函数

• 暂停/恢复通知

  • glkViewController : willPause: 在渲染循环暂停或恢复之前调⽤

GLKBaseEffect 一种简单光照/着色系统,⽤于基于着⾊器的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
  • GLKLightingType枚举
    • GLKLightingTypePerVertex 表示在三角形中每个顶点执⾏光照计算,然后在三角形进⾏插值
    • GLKLightingTypePerPixel 表示光照计算的输⼊在三角形内插入,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