OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems) 是以手持和嵌入式為目標(biāo)的高級3D圖形應(yīng)用程序編程接?(API)。OpenGL ES 是目前智能?機中占據(jù)統(tǒng)治地位的圖形API。支持的平臺: iOS、Android、Windows等。
OpenGL ES渲染流程
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OpenGL ES允許應(yīng)用程序利用底層圖形處理器的強?功能。iOS設(shè)備上的GPU可以執(zhí)?復(fù)雜的2D和3D繪圖，以及最終圖像中每個像素的復(fù)雜著?計算。
OpenGL ES的渲染
OpebGL ES的渲染主要分為兩部分：CPU和GPU。
CPU
- App代碼通過OpenGL ES API，會調(diào)度OpenGL ES Framework；
- 通過OpenGL ES client 調(diào)度 OpenGL ES server，將頂點數(shù)據(jù)等傳遞到GPU；
GPU
- 做一些圖形硬件的處理，例如光柵化、顯示等；
OpenGL ES圖形渲染管線
圖片來源于網(wǎng)絡(luò)
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- Application：提供圖元裝配頂點信息，圖片信息
- Vertex（頂點著色器）：處理頂點、圖形變換（旋轉(zhuǎn)、縮放、平移）
- Geometry（圖元裝配）：圖元裝配 + 裁剪（超出屏幕部分被裁剪）
- Fragment（片元著色器）：紋理處理 + 霧化處理
- Framebuffer Operation（幀緩沖區(qū)）：透明度混合、模板、深度測試；最后在混合，這些操作都是在即將顯示時，在幀緩沖區(qū)中完成的動作。
頂點著色器
就是處理頂點的著色器程序。
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輸入
- 通過attribute通道輸入頂點數(shù)據(jù)，提供每個頂點的數(shù)據(jù)
- 通過uniform通道輸入統(tǒng)一變量，即頂點/片元著色器中使用的不變的數(shù)據(jù)
- 采樣器：表示頂點著色器使用紋理的特殊統(tǒng)一變量類型
輸出
經(jīng)過處理的最終頂點數(shù)據(jù)，有2種。
- gl_Position：GLSL 的內(nèi)建變量，是將處理后的最終頂點數(shù)據(jù)賦值給它
- gl_PointSize：指點的尺寸，即可以在頂點著色器中修改每個點的大小，使用率較低
頂點著色器處理的業(yè)務(wù)
?于執(zhí)行自定義計算，實施新的變換、照明或者傳統(tǒng)的固定功能所不允許的基于頂點的效果
- 矩陣變換位置
- 計算光照公式生成逐頂點顏色
- 生成/變換紋理坐標(biāo)
圖元裝配
圖元(Primitive):：點、線、三?形
圖元裝配: 將頂點數(shù)據(jù)計算成?個圖元。在這個階段會執(zhí)行裁剪、透視分割和Viewport變換操作。
光柵化
將圖元轉(zhuǎn)化為一組二維片段的過程，主要是由于屏幕是2D的，所以轉(zhuǎn)換的像素點也是二維的。
片元著色器/片段著色器
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輸入
- 由頂點著色器橋接傳遞過來的紋理坐標(biāo)等
- 通過uniform通道輸入統(tǒng)一變量，即頂點/片元著色器中使用的不變的數(shù)據(jù)
- 采樣器：表示頂點著色器使用紋理的特殊統(tǒng)一變量類型，例如紋理就是通過采樣器傳遞
輸出
某個像素點經(jīng)過片元著色器處理后的結(jié)果
片元著色器業(yè)務(wù)
?于圖片/視頻/圖形中每個像素的顏色填充。(比如給視頻添加濾鏡，實際上就是將視頻中每個圖片的像素點顏?填充進?修改)
- 計算顏色
- 獲取紋理值
- 往像素點中填充顏色值（紋理值/顏色值）
逐片段操作
這個過程都是GPU內(nèi)部處理的，開發(fā)者并不需要關(guān)心，將處理好的數(shù)據(jù)存儲到幀緩存區(qū)，最后讀取幀緩存區(qū)將圖形顯示到屏幕上。
EGL(Embedded Graphics Library)
- OpenGL ES 命令需要渲染上下?和繪制表面才能完成圖形圖像的繪制；
- 渲染上下?: 存儲相關(guān)OpenGL ES狀態(tài)，是一個狀態(tài)機；
- 繪制表面：?于繪制圖元的表面,需要指定渲染的緩存區(qū),例如顏?緩、深度和模板；
- OpenGL ES API 并沒有提供如何創(chuàng)建渲染上下文或者上下文如何連接到原生窗口系統(tǒng)；
-
EGL是Khronos渲染API(如OpenGL ES) 和原?窗?系統(tǒng)之間的接?。 唯?支持 OpenGL ES 卻不支持EGL的平臺是iOS. Apple 提供?己的EGL API的iOS實現(xiàn),稱為EAGL- 因為每個窗?系統(tǒng)都有不同的定義,所以EGL提供基本的不透明類型 — EGLDisplay, 這個類型封裝了所有系統(tǒng)相關(guān)性，用于和原生窗?系統(tǒng)接?；
OpenGL ES的應(yīng)用
圖片濾鏡、視頻濾鏡
