一:什么是OpenGL ES
1:OpenGL for Embedded Systems(OpenGL ES)是OpenGL的简化版本，它消除了冗余功能，提供了一个既易于学习⼜又更易于在移动图形硬件中实现的库;
2:OpenGL ES 开放式图形库(OpenGL的)⽤于可视化的二维和三维数据。它是⼀个多功能开放标准图形库，⽀持2D和3D数字内容创建，机械和建筑设计，虚拟原型设计，飞行行模拟，视频游戏等应用程序。您可以使⽤OpenGL配置3D图形管道并向其提交数据。顶点被变换和点亮，组合成图元，并光栅化以创建2D图像。OpenGL旨在将函数调用转换为可以发送到底层图形硬件的图形命 令。由于此底层硬件专用于处理理图形命令，因此OpenGL绘图通常非常快。
3:OpenGL ES允许应用程序利用底层图形处理器的强⼤功能。iOS设备上的GPU可以执⾏行复杂的2D和3D绘图，以及最终图像
二:顶点着色器 输入流程
1: 着⾊器程序—描述顶点上执行操作的顶点着⾊器程序源代码/可执行⽂件
2:顶点着⾊器输入(属性) — ⽤顶点数组提供每个顶点的数据
3:统⼀变量(uniform)—顶点/片元着⾊器使⽤的不变数据
4:采样器—代表顶点着⾊器使⽤纹理的特殊统一变量类型
//vec4 表示向量
attribute vec4 position;
//vec2纹理坐标
attribute vec2 textCoordinate;
//mat4 4*4的矩阵 uniform其实就是个统一变量
uniform mat4 rotateMatrix;
varying lowp vec2 varyTextCoord;
void main(){
varyTextCoord = textCoordinate;
vec4 vPos = position;
vPos = vPos * rotateMatrix;
//gl_Position是系统的,最后一定要把顶点数据赋值给gl_Position
gl_Position = vPos;
}
顶点着色业务
1:矩阵变换位置
2:计算光照公式生成顶点颜色
3:生成/变换纹理坐标
总结:它可以用于执行自定义计算,实施新的变换,照明或者传统的固定功能所不允许的基于顶点的效果;
三:图元装配
1:图元(Primitive):主要有三种形式:点,线,三角形;
2:图元装配:将顶点数据计算成一个个图元,在这个阶段会进行裁剪,透视分割和Viewport变换操作;
图元类型和顶点索确定将要被渲染的单独图元,对于每个单独图元及其对应的顶点,图元装配阶段执行的操作包括:将顶点着色器的输出值执行裁剪,透视分割,视口变换后进入光栅化阶段;
四:光栅化Rasterization
1:什么是光栅化
1:把顶点数据转换为片元的过程,具有将图转化为一个个栅格组成的图像的作用,特点是每个元素对应帧缓冲区中的一像素;
2:光栅化就是把顶点数据转换为片元的过程,片元中每一个元素对应于帧缓冲区的一个像素;
3:光栅化其实是一种将几何图元转变为二维图像的过程,该过程包含两个部分工作,第一部分工作:决定窗口坐标中那些整形栅格区域被基本图元占用,第二部分工作:分配一个颜色和深度值到各个区域;
4:把物体的数学描述以及物体相关的颜色信息转换为屏幕上用于对应位置的像素以及用于填充像素的颜色,这个过程称为光栅化,这是一个将模拟信号转换为离散信号的过程;
5:光栅化就是将图元转换成一组二维片段的过程,而这些转化的片段将由片元着色器处理,这些二维片段就是屏幕上可绘制的像素;
五:⽚段着⾊器/⽚元着⾊器
1: 着⾊器程序—描述⽚段上执⾏操作的顶点着⾊器程序源代码//可执⾏文件
2:输⼊变量 — 光栅化单元用插值为每个片段⽣成的顶点着⾊器输出
3:统⼀变量(uniform)—顶点/片元着色器使用的不变数据
4: 采样器—代表片元着色器使用纹理的特殊统⼀变量类型
片元着色器业务
1:计算颜色
2:获取纹理
3:往像素点中填充颜色值[纹理值/颜色值]
总结:它可以⽤于图⽚/视频/图形中每个像素的颜⾊填充(⽐如给视频添加滤镜,实际上就是将视频中每个图片的像素点颜色填充进行修改.)
varying lowp vec2 varyTextCoord;
uniform sampler2D colorMap;
void main(){
gl_FragColor = texture2D(colorMap, varyTextCoord);
}
逐片段操作
1:像素归属测试: 确定帧缓存区中位置(Xw,Yw)的像素⽬前是不是归属于OpenGL ES所 有. 例如,如果一个显示OpenGL ES帧缓存区View被另外一个View 所遮蔽.则窗⼝系统可以确定被遮蔽的像素不属于OpenGL ES上下文.从⽽而不全显示这些像素.⽽像素归 属测试是OpenGL ES 的⼀部分,它不由开发者开人为控制,而是由OpenGL ES 内部进行.
2: 裁剪测试: 裁剪测试确定(Xw,Yw)是否位于作为OpenGL ES状态的一部分裁剪矩形范围内.如果该片段位于裁剪区域之外,则被抛弃.
3:深度测试: 输⼊片段的深度值进步⽐较,确定⽚段是否拒绝测试
4:混合: 混合将新⽣成的⽚段颜⾊与保存在帧缓存的位置的颜色值组合起来.
5:抖动: 抖动可⽤用于最⼩化因为使用有限精度在帧缓存区中保存颜⾊值而产生的伪像.
六:EGL(Embedded Graphics Library )
1:OpenGL ES 命令需要渲染上下文和绘制表面才能完成图形图像的绘制.
2:渲染上下文: 存储相关OpenGL ES 状态.
3:绘制表⾯: 是⽤于绘制图元的表面,它指定渲染所需要的缓存区类型,例如颜⾊缓存区,深度缓冲区和模板缓存区
4:OpenGL ES API 并没有提供如何创建渲染上下文或者上下⽂如何连接到原生窗口系 统. EGL 是Khronos 渲染API(如OpenGL ES) 和原⽣窗口系统之间的接口. 唯一⽀持 OpenGL ES 却不支持EGL 的平台是iOS. Apple 提供⾃己的EGL API的iOS实现,称为EAGL
5:因为每个窗口系统都有不同的定义,所以EGL提供基本的不透明类型—EGLDisplay, 这个类型封装了所有系统相关性,⽤于和原生窗口系统接口.
