iOS开发-OpenGL ES实践教程（一）

教程

入门教程和进阶教程，介绍的是OpenGL ES基础，学习图形学基本概念，了解OpenGL ES的特性。
实践教程是OpenGL ES在实际开发中的应用，demo的来源主要是apple官网和github。
这一次的内容是用OpenGL ES绘制YUV视频：获取到视频的每帧图像信息，用OpenGL ES绘制出来。

效果展示

核心思路

通过APLImagePickerController选择本地的视频文件，用AVPlayer播放音频，用OpenGL ES绘制视频。

具体细节

1、AVPlayer

AVAsset：用于获取多媒体信息。
AVPlayerItem：管理视频的基本信息和状态。
AVPlayer：用来读取本地或者远程的多媒体文件。
AVPlayer的使用实例

    AVAsset *movieAsset = [AVURLAsset URLAssetWithURL:sourceMovieURL options:nil];
    AVPlayerItem *playerItem = [AVPlayerItem playerItemWithAsset:movieAsset];
    AVPlayer *player = [AVPlayer playerWithPlayerItem:playerItem];
    AVPlayerLayer *playerLayer = [AVPlayerLayer playerLayerWithPlayer:player];
    playerLayer.frame = self.view.layer.bounds;
    playerLayer.videoGravity = AVLayerVideoGravityResizeAspect;
    [self.view.layer addSublayer:playerLayer];
    [player play];

可以使用KVO，观察playerItem的status和loadedTimeRange属性
status有三种状态：
AVPlayerStatusUnknown
AVPlayerStatusReadyToPlay：视频可以播放
AVPlayerStatusFailed
loadedTimeRange属性代表已经缓冲的进度。

在demo中，还用到一个AVPlayerItemVideoOutput类，用于协调输出的CoreVideo像素缓存，配置AVPlayerItem。

CADisplayLink帧显示的定时器
通过 CADisplayLink的timestamp 和 duration，计算下一帧显示的时间
从videoOutput中取出像素数据copyPixelBufferForItemTime
再通过displayPixelBuffer把数据交给OpenGL ES绘制。

2、CGAffineTransform

CGAffineTransform是一个矩阵，结构如下
| a, b, 0 |
| c, d, 0 |
| tx, ty, 1 |
demo中会通过videoTrack的preferredTransform来获取拍摄开始时候的旋转角度，从而修正显示的角度。即使录制的时候是反着，显示也会是正的。

3、CMTime

CMTimeMake(a,b) a当前第几帧, b每秒钟多少帧.当前播放时间a/b
CMTimeMakeWithSeconds(a,b) a当前时间,b每秒钟多少帧

demo中的addPeriodicTimeObserverForInterval 方法
添加回调CMTimeMake(1, 2)每秒回调两次

4、APLEAGLView

自定义的UIView子类，用OpenGL ES绘制视频。
preferredRotation 旋转的弧度
presentationRect 显示视频的大小
chromaThreshold 色度大小
lumaThreshold 亮度大小

kColorConversion601 和 kColorConversion709是两个YUV颜色空间到RGB颜色空间的转换矩阵。
OpenGL ES的基础不再赘述，入门教程和进阶教程这里有详细的介绍，这次着重介绍如何把YUV的视频显示绘制到屏幕上。
CVOpenGLESTextureCacheRef ：缓存和管理CVOpenGLESTextureRef。
CVOpenGLESTextureRef、CVImageBufferRef、CVBufferRef这三个实际上是一样的，是CV纹理的缓存。

demo中的pixelBuffer是从AVPlayerItemVideoOutput获取到图像数据，再用CVOpenGLESTextureCacheCreateTextureFromImage从buffer中读取数据并创建chromaTexture和lumaTexture。

AVMakeRectWithAspectRatioInsideRect会计算得出合适的视频宽高，不超过layer的bounds，再与bounds相除，以此作为顶点坐标的位置数据。

5、shader

• 顶点着色器。通过preferredRotation计算出rotationMatrix，再对position进行操作。
• 片元着色器。从SamplerY和SamplerUV中取出颜色，再与lumaThreshold和chromaThreshold相乘得出最后的颜色。

总结

从iOS设备中获取到每一帧的视频信息，可以使用AV框架。
使用OpenGL ES绘制视频部分的逻辑与之前教程介绍相差不多，增加了CVOpenGLESTextureCacheRef的使用。

附上代码