OpenGLES::体验OpenGL ES的乐趣
2016-04-29 22:58
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先介绍几个概念:
渲染:用3D数据生成一个2D图像的过程就叫做渲染;像素:计算机显示矩形的颜色点叫做像素;
缓存:是指图形处理器能够控制和管理的连续RAM(原来就是内存);
帧缓存:内存中接收2D结果数据的缓冲区;
上下文:是用于配置OpenGL ES的特定的软件平台的数据结构信息;
开始我们的OGE之旅:
首先是添加两个框架,一个是用于调用OpenGL ES进行渲染的OpenGLES.framework,另外一个是用于对接iOS系统和OpenGLES的GLKit.framework,后者开放了一套方便OpenGLES环境设置的接口,方便iOS程序进行OpenGLES编程;@interface OpenGLESViewController : GLKViewController { GLuint vertexBufferID; //该值实际上是一个无符号整形,看名字可以看的出来 } @property (strong, nonatomic) GLKBaseEffect *baseEffect; @end
下面这个结构体用来保存一个坐标,它是一个起始于坐标系原点的矢量(X,Y,Z)
//This data type is used to store information for each vertex typedef struct { GLKVector3 positionCoords; }SceneVertex;
//用来定义三角形,以下空白部分是最后在屏幕上显示的结果,纯属娱乐 /* ************* **** ******** **** ******* **** ****** **** ***** **** **** ************* ************* */ // Define vertex data for a triangle to use in example static const SceneVertex vertices[] = { {{-0.5f, -0.5f, 0.0}}, // lower left corner {{ 0.5f, -0.5f, 0.0}}, // lower right corner {{-0.5f, 0.5f, 0.0}} // upper left corner };
viewDidLoad
先要将Controller的view强制转换成GLKView,GLKView提供了针对OpenGLES2.0版本的上下文,新建该类的上下文并将它设置为当前的上下文;// Verify the type of view created automatically by the // Interface Builder storyboard GLKView *view = (GLKView *)self.view; NSAssert([view isKindOfClass:[GLKView class]], @"View controller's view is not a GLKView");
OpenGL ES的上下文不仅会保存它的状态,还会控制GPU去执行渲染运算,EAGLContext会封装一个特定于某个平台的上下文,一个应用可以使用多个上下文;
// Create an OpenGL ES 2.0 context and provide it to the // view view.context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2]; //设置成当前上下文 // Make the new context current [EAGLContext setCurrentContext:view.context];
GLKBaseEffect类提供了不依赖OGE版本的渲染方法,它会在需要的时候自动构建一个GPU程序,该实例使用恒定不变的白色来渲染像素;
self.baseEffect = [[GLKBaseEffect alloc] init]; self.baseEffect.useConstantColor = GL_TRUE; self.baseEffect.constantColor = GLKVector4Make( 1.0f, // Red 1.0f, // Green 1.0f, // Blue 1.0f);// Alpha //设置当前OGE上下文为不透明黑色,该黑色由RGBA颜色元素值组成,用于在上下文帧缓存被清除时对每个像素进行初始化 glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); // background color
以下代码用于定义三角形的数据必须要发送到GPU来进行渲染,创建三角形数据数组缓存的前三个步骤,对应以下步骤:
1.为缓存生成一个唯一的标志符;
2.为运算绑定缓存;
3.复制数据到缓存;
// Generate, bind, and initialize contents of a buffer to be // stored in GPU memory glGenBuffers(1, // STEP 1 &vertexBufferID); NSLog(@"vertexBufferID = %p",vertexBufferID); //该结果是一个指针,指向所生成标志符的内存保存位置; //缓存标志符在文档中叫做 "names" glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, // STEP 2 vertexBufferID); //保存不同类型的标志符到OGE的不同位置,同一时刻只能绑定一个缓存,即使它们是相同类型的; //OpenGLES2.0只支持绑定两种类型,GL_ARRAY_BUFFER GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER; glBufferData( // STEP 3 GL_ARRAY_BUFFER, // Initialize buffer contents sizeof(vertices), // Number of bytes to copy vertices, // Address of bytes to copy GL_STATIC_DRAW); // Hint: cache in GPU memory //第四个参数提示缓存在未来运算中可能会被怎样使用 //GL_STATIC_DRAW 提示缓存内容适合复制到内存中,而很少对其进行修改; //GL_DYNAMIC_DRAW 缓存数据会频繁改变,提示OGE上下文用不同方式处理
glkView:drawInRect:
每当一个GLKView需要重绘时,保存在视图中的上下文都会成为当前上下文;如需要,它还会保存一个来自Core Animation层的帧缓存,并调用下面的方法;此处接上面使用缓存的前三步;
4.启动;
5.设置指针;
6.绘图;
- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect { [self.baseEffect prepareToDraw]; // Clear Frame Buffer (erase previous drawing) //它的值是前面glClearColor()设置的; glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // Enable use of positions from bound vertex buffer glEnableVertexAttribArray( // STEP 4 GLKVertexAttribPosition); glVertexAttribPointer( // STEP 5 GLKVertexAttribPosition, 3, // three components per vertex GL_FLOAT, // data is floating point GL_FALSE, // no fixed point scaling sizeof(SceneVertex), // no gaps in data NULL); // NULL tells GPU to start at // beginning of bound buffer // Draw triangles using the first three vertices in the // currently bound vertex buffer glDrawArrays(GL_TRIANGLES, // STEP 6 0, // Start with first vertex in currently bound buffer 3); // Use three vertices from currently bound buffer }
glDrawArrays函数调用完成,此时所需要显示的场景已经完全显示或者GPU处理完成后会完全显示;
CPU运算和GPU运算是异步的,这个例子的所有代码都是运行在CPU上的,需要进一步处理时会向GPU发送命令;GPU可能也会处理Core Animation层的命令,所以GPU总执行次数不一定;
viewDidUnload
- (void)viewDidUnload { [super viewDidUnload]; // Make the view's context current GLKView *view = (GLKView *)self.view; [EAGLContext setCurrentContext:view.context]; // Delete buffers that aren't needed when view is unloaded if (0 != vertexBufferID) { glDeleteBuffers (1, // STEP 7 &vertexBufferID); vertexBufferID = 0; } // Stop using the context created in -viewDidLoad ((GLKView *)self.view).context = nil; [EAGLContext setCurrentContext:nil]; }
本篇例子原码链接:
OpenGLES_Ch2_1
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