02总结--015--OpenGL ES 中 GLKit 初探

2020-07-26 本文已影响0人修_远

TOC

GLKit 框架概述

GLKit 概念

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。

GLKView：提供绘制场所(View)
GLKViewController：(扩展于标准的UIKit 设计模式. ⽤于绘制视图内容的管理与呈现.)

苹果弃用OpenGL ES ,但iOS开发者可以继续使用。
苹果弃用OpenGL ES ,但iOS开发者可以继续使用。
苹果弃用OpenGL ES ,但iOS开发者可以继续使用。

GLKit 呈现OpenGL ES流程

image

GLKit 代码

OpenGLES2和OpenGLES3相对于业务开发来说，差别不大
GLKit的功能总结
但是GLKit起到的作用非常有限，跟OpenGL中的固定着色器非常类似，可操作性很低
GLKit了解一些常用API即可（3-4天可以完整的阅读完官方文档）
OpenGL：面向过程
GLKit：面向对象过程进行封装，尽可能的变成面向对象的语言

- (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

加载纹理
提供⾼性能的数学运算
提供常见的着⾊器
提供视图以及视图控制器

GLKit 纹理加载

GLKTextureInfo 创建OpenGL 纹理信息

name : OpenGL 上下⽂中纹理名称
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-

2. 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

GLKView 使⽤OpenGL ES 绘制内容的视图默认实现

1. 初始化视图

- initWithFrame:context: 初始化新视图

2. 代理

delegate 视图的代理

3. 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

4. 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)

5. 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

6. 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：- 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

1. 更新

(void) update 更新视图内容
- (void) glkViewControllerUpdate:

2. 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

3. 配置GLKViewController 代理

delegate 视图控制器的代理

4. 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

5. 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
glkViewControllerUpdate:
timeSinceLastDraw ⾃上次视图控制器调⽤视图display ⽅法以来经过的时间量

GLKViewControllerDelegate 渲染循环回调方法

处理更新事件

- glkViewControllerUpdate: 在显示每个帧之前调⽤

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OpenGL 渲染

1. 命名Effect

label 给Effect(效果)命名

2. 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

3. 配置光照效果

lightingType 用于计算每个⽚段的光照策略,GLKLightingType
GLKLightingType
- GLKLightingTypePerVertex 表示在三⻆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入在三⻆形内插⼊入,并且在每个⽚段执行光照计算

4. 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

6. 配置纹理

texture2d0 第一个纹理属性
texture2d1 第⼆个纹理理属性
textureOrder 纹理应⽤于渲染图元的顺序

7，配置雾化

fog 应用于场景的雾属性

8. 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

9. 准备绘制效果

prepareToDraw 准备渲染效果