EGL(Embedded Graphics Library)
一、概念說明
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OpenGL ES 命令需要渲染上下文和繪制表面才能完成圖形圖像的繪制。
- 渲染上下文: 存儲(chǔ)相關(guān)
OpenGL ES狀態(tài)。
- 繪制表面: 是?于繪制圖元的表面，它指定渲染所需要的緩存區(qū)類型，例如顏?緩存區(qū)、深度緩存區(qū)和模板緩存區(qū)。
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OpenGL ES API并沒有提供如何創(chuàng)建渲染上下?或者上下文如何連接到原?窗?系統(tǒng)。 EGL是Khronos渲染API(如OpenGL ES) 和原生窗?系統(tǒng)之間的接?。 唯?支持OpenGL ES 卻不?持EGL的平臺(tái)是iOS。
二、EGL的主要功能
- 和本地窗?系統(tǒng)(
native windowing system)通訊；
- 查詢可?的配置；
- 創(chuàng)建
OpenGL ES可用的“繪圖表面”(drawing surface)；
- 同步不同類別的
API之間的渲染，?如在OpenGL ES和OpenVG之間同步，或者在OpenGL和本地窗?的繪圖命令之間；
- 管理“渲染資源”，比如紋理映射(
rendering map)。
GLSL語(yǔ)法
一、簡(jiǎn)介
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GLSL（OpenGL Shading Language） 全稱OpenGL著色語(yǔ)言，是用來在 OpenGL中著色編程的語(yǔ)言，也即開發(fā)人員寫的短小的自定義程序，他們是在圖形卡的GPU上執(zhí)行的，代替了固定的渲染管線的一部分，使渲染管線中不同層次具有可編程性。
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GLSL 其使用C 語(yǔ)言作為基礎(chǔ)高階著色語(yǔ)言，避免了使用匯編語(yǔ)言或硬件規(guī)格語(yǔ)言的復(fù)雜性。
二、變量命名
GLSL的變量命名方式與C語(yǔ)言類似，可使用字母，數(shù)字以及下劃線，不能以數(shù)字開頭。還需要注意的是，變量名不能以gl_作為前綴，這個(gè)是GLSL保留的前綴，用于GLSL 的內(nèi)部變量。
三、數(shù)據(jù)類型說明
| 類型 |
說明 |
vec2,vec3,vec4 |
2分量、3分量、4分量浮點(diǎn)向量 |
ivec2,ivec3,ivec4 |
2分量、3分量、4分量整型向量 |
uvec2,uvec3,uvec4 |
2分量、3分量、4分量?符號(hào)整型向量 |
bvec2,bvec3,bvec4 |
2分量、3分量、4分量bool型向量 |
| 類型 |
說明 |
mat2,mat2x2 |
兩?兩列 |
mat3,mat3x3 |
三?三列 |
mat4,mat4x4 |
四行四列 |
mat2x3 |
三?兩列 |
mat2x4 |
四?兩列 |
mat3x2 |
兩行三列 |
mat3x4 |
四?三列 |
mat4x2 |
兩行四列 |
mat4x3 |
三?四列 |
| 限定符 |
說明 |
< none > |
只是普通的本地變量，外部不見，外部不可訪問 |
const |
?個(gè)編譯常量，或者說是一個(gè)對(duì)函數(shù)來說為只讀的參數(shù) |
in/varying |
從以前階段傳遞過來的變量 |
in/varying centroid |
一個(gè)從以前的階段傳遞過來的變量，使?質(zhì)?插值 |
out/attribute |
傳遞到下?個(gè)處理階段或者在?個(gè)函數(shù)中指定一個(gè)返回值 |
out/attribute centroid |
傳遞到下?個(gè)處理階段，質(zhì)?插值 |
uniform |
?個(gè)從客戶端代碼傳遞過來的變量，在頂點(diǎn)之間不做改變 |
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GLenum glGetError(void)：如果不正確使用OpenGL ES 命令，應(yīng)用程序就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤編碼，且會(huì)被記錄，可以用glGetError查詢，一旦查詢到錯(cuò)誤代碼，當(dāng)前的錯(cuò)誤代碼就會(huì)復(fù)位為GL_NO_ERROR。
| 錯(cuò)誤代碼 |
說明 |
GL_NO_ERROR |
從上一次調(diào)? glGetError 以來沒有?成任何錯(cuò)誤 |
GL_INVALID_ENUM |
GLenum 參數(shù)超出范圍，忽略生成錯(cuò)誤命令 |
GL_INVALID_VALUE |
數(shù)值型 參數(shù)超出范圍，忽略?成錯(cuò)誤命令 |
GL_INVALID_OPERATION |
特定命令在當(dāng)前OpenGL ES狀態(tài)?法執(zhí)? |
GL_OUT_OF_MEMORY |
內(nèi)存不?時(shí)執(zhí)行該命令，如果遇到這個(gè)錯(cuò)誤，除?當(dāng)前錯(cuò)誤代碼，否則OpenGL ES 管線的狀態(tài)被認(rèn)為未定義 |
四、vsh和fsh的示例說明
① 什么是vsh和fsh？
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Xcode中不支持GLSL語(yǔ)言對(duì)頂點(diǎn)、片元著色器的編譯和連接，因此需要在項(xiàng)目中創(chuàng)建兩個(gè)空文件，分別命名為shader.vsh和shaderv.fsh；
-
shader.vsh和shaderv.fsh中的vsh和fsh只是區(qū)分“頂點(diǎn)著色器”和“片元著色器”類；（可以隨意更改，僅為一個(gè)字符串）
② 頂點(diǎn)坐標(biāo)（vsh）
attribute vec4 position;
attribute vec2 textCoordinate;
varying lowp vec2 varyTextCoord;
void main() {
varyTextCoord = textCoordinate;
gl_Position = position;
}
- 數(shù)據(jù)修飾類型常用
uniform、attribute、varying三種；
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uniform：OC或Swift代碼傳遞到vertex、fragment（常量，一般不修改）；可以傳遞視圖矩陣、投影矩陣、投影視圖矩陣，
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attribute：數(shù)據(jù)只能從客戶端中傳遞到頂點(diǎn)著色器，且只能在頂點(diǎn)著色器中使用；常用來修飾頂點(diǎn)、紋理坐標(biāo)、顏色、法線等數(shù)據(jù)；
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varying：當(dāng)需要將頂點(diǎn)著色器的數(shù)據(jù)傳遞到片元著色器時(shí)，兩個(gè)著色器中一樣的紋理坐標(biāo)變量就需要它來修飾。
③ 紋理渲染（fsh）
// 需要定義精度，防止報(bào)錯(cuò)
precsion highp float;
// 紋理坐標(biāo)：必須與頂點(diǎn)著色器中一樣，通過這個(gè)參數(shù)獲取傳遞過來的值
varying lowp vec2 varyTextCoord;
// 紋理
uniform sampler2D colorMap;
void main(){
// 拿到紋理對(duì)應(yīng)坐標(biāo)下的紋素，紋素是紋理對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的顏色值
lowp vec4 temp = texture2D(colorMap, varyTextCoord);
// 內(nèi)建變量：gl_FragColor
gl_FragColor = temp；
}
- 片元著色器中最終顏色，即拿到紋理對(duì)應(yīng)坐標(biāo)下的紋素。紋素是紋理對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的顏色值，需要通過內(nèi)建函數(shù)
texture2D(紋理，紋理坐標(biāo))計(jì)算，將最終返回的顏色值賦值給內(nèi)建變量gl_FragColor。
五、著?器與程序
① 主要步驟
需要?jiǎng)?chuàng)建2個(gè)基本對(duì)象才能?著色器進(jìn)行渲染： 著?器對(duì)象和程序?qū)ο?；獲取鏈接后著?器對(duì)象的一般過程包括6個(gè)步驟:
- 創(chuàng)建?個(gè)頂點(diǎn)著?器對(duì)象和?個(gè)?段著?器對(duì)象；
- 將源代碼鏈接到每個(gè)著?器對(duì)象；
- 編譯著?器對(duì)象；
- 創(chuàng)建?個(gè)程序?qū)ο螅?/li>
- 將編譯后的著?器對(duì)象連接到程序?qū)ο螅?/li>
- 鏈接程序?qū)ο蟆?/li>
② 創(chuàng)建與編譯一個(gè)著色器
GLuint glCreateShader(GLenum type);
type — 創(chuàng)建著?器的類型,GL_VERTEX_SHADER 或者 GL_FRAGMENT_SHADER
返回值 — 是指向新著?器對(duì)象的句柄,可以調(diào)? glDeleteShader 刪除
void glDeleteShader(GLuint shader);
shader — 要?jiǎng)h除的著?器對(duì)象句柄
void glShaderSource(GLuint shader , GLSizei count ,const GLChar * const *string, const GLint *length);
shader — 指向著?器對(duì)象的句柄
count — 著?器源字符串的數(shù)量,著?器可以由多個(gè)源字符串組成,但是每個(gè)著?器只有一個(gè)main函數(shù) string — 指向保存數(shù)量的 count 的著?器源字符串的數(shù)組指針
length — 指向保存每個(gè)著?器字符串大小且元素?cái)?shù)量為 count 的整數(shù)組指針
void glCompileShader(GLuint shader);
shader — 需要編譯的著?器對(duì)象句柄
void glGetShaderiv(GLuint shader , GLenum pname , GLint *params );
shader — 需要編譯的著?器對(duì)象句柄
pname — 獲取的信息參數(shù),可以為 GL_COMPILE_STATUS/GL_DELETE_STATUS/ GL_INFO_LOG_LENGTH/GL_SHADER_SOURCE_LENGTH/ GL_SHADER_TYPE
params — 指向查詢結(jié)果的整數(shù)存儲(chǔ)位置的指針.
void glGetShaderInfolog(GLuint shader , GLSizei maxLength, GLSizei *length , GLChar *infoLog);
shader — 需要獲取信息?志的著?器對(duì)象句柄
maxLength — 保存信息?志的緩存區(qū)?小
length — 寫?的信息日志的?度(減去 null 終?符); 如果不需要知道長(zhǎng)度，這個(gè)參數(shù)可以為Null
infoLog — 指向保存信息日志的字符緩存區(qū)的指針
③ 創(chuàng)建與鏈接程序
GLUint glCreateProgram( )
創(chuàng)建?個(gè)程序?qū)ο?返回值: 返回?個(gè)執(zhí)行新程序?qū)ο蟮木浔?
void glDeleteProgram( GLuint program )
program : 指向需要?jiǎng)h除的程序?qū)ο缶浔?
// 著?器與程序連接/附著
void glAttachShader( GLuint program , GLuint shader );
program : 指向程序?qū)ο蟮木浔?shader : 指向程序連接的著?器對(duì)象的句柄
// 斷開連接
void glDetachShader(GLuint program);
program : 指向程序?qū)ο蟮木渚浔?shader : 指向程序斷開連接的著?器對(duì)象句柄
glLinkProgram(GLuint program)
program: 指向程序?qū)ο缶浔?鏈接程序之后, 需要檢查鏈接是否成功. 你可以使用 glGetProgramiv 檢查鏈接狀態(tài):
void glGetProgramiv (GLuint program,GLenum pname, GLint *params);
program: 需要獲取信息的程序?qū)ο缶浔?
pname : 獲取信息的參數(shù),可以是:
GL_ACTIVE_ATTRIBUTES
GL_ACTIVE_ATTRIBUTES_MAX_LENGTH
GL_ACTIVE_UNIFORM_BLOCK
GL_ACTIVE_UNIFORM_BLOCK_MAX_LENGTH
GL_ACTIVE_UNIFROMS
GL_ACTIVE_UNIFORM_MAX_LENGTH
GL_ATTACHED_SHADERS
GL_DELETE_STATUS
GL_INFO_LOG_LENGTH
GL_LINK_STATUS
GL_PROGRAM_BINARY_RETRIEVABLE_HINT
GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER_MODE
GL_TRANSFORM_FEEDBACK_VARYINGS
GL_TRANSFORM_FEEDBACK_VARYING_MAX_LENGTH
GL_VALIDATE_STATUS
params : 指向查詢結(jié)果整數(shù)存儲(chǔ)位置的指針
