[iOS] OpenGL ES 2.0之初体验
[iOS] OpenGL ES 2.0之初体验
导语 ：OpenGL ES 是专门为手持设备制定的 3D 规范，是 OpenGL 的简化版，目前最新规范版本为 3.0。 由于iPhone 5C及以下设备不支持OpenGL ES 3.0，所以这里我以2.0版本为例进行OpenGL ES的入门探索。
虽然 iOS 5在 GLKit 中提供了方便使用OpenGL ES的GLKView，但我这里还是先从零开始设置自己的GL ES view，从而更进一步了解OpenGL ES是如何工作的。
(1)引入需要的库
· OpenGLES.framework：
OpenGLES.framework提供了OpenGL ES 1.1、2.0、3.0版本在iOS上的实现，包含了OpenGL ES的所有接口。在OpenGL ES开发中，我们主要使用的就是OpenGLES.framework。
· QuartzCore.framework：
QuartzCore.framework提供了图形处理和视频图像处理的能力，主要包括CALayer和CAAnimation两大图形展示与动画效果的必备接口。不过这一次，我们要用到的只有CAEAGLLayer。
加入到工程中：
(2)定义一个View
#import
#import
#include
#include
@interface OpenGLView : UIView{
CAEAGLLayer* _eaglLayer;
EAGLContext* _context;
GLuint _colorRenderBuffer;
GLuint _frameBuffer;
}
@end· CAEAGLLayer：
CAEAGLLayer是CALayer的子类，它提供了一个OpenGLES渲染环境。各种各样的OpenGL绘图缓冲的底层可配置项都需要用CAEAGLLayer完成。
· EAGLContext：
EAGLContext是OpenGL ES 的渲染上下文，管理所有使用OpenGL ES 进行描绘的状态、命令以及资源信息。类似于drawRect: 方法里的CGContextRef。
(3)设置layer
复写UIView的layerClass方法，改变UIView自带layer为CAEAGLLayer。这样当我们调用self.layer时返回的就会是一个CAEAGLLayer对象，我们才能在其上描绘OpenGL内容。
+ (Class)layerClass {
return [CAEAGLLayer class];
}
- (void)setupLayer
{
_eaglLayer = (CAEAGLLayer*) self.layer;
// CALayer 默认是透明的，必须将它设为不透明才能让其可见
_eaglLayer.opaque = YES;
// 设置描绘属性，在这里设置不维持渲染内容以及颜色格式为 RGBA8
_eaglLayer.drawableProperties = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:
[NSNumber numberWithBool:NO], kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking, kEAGLColorFormatRGBA8, kEAGLDrawablePropertyColorFormat, nil];
}· kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking：这个key表示是否要保持呈现的内容不变，默认为NO。因为设置为YES时对性能和资源影像较大，如果不是想要让展示保持不变不推荐设置为YES。
· kEAGLDrawablePropertyColorFormat：设置颜色格式，默认值为kEAGLColorFormatRGBA8。
–kEAGLColorFormatRGBA8： 对应OpenGL的GL_RGBA8，一个像素32bits，每一个像素的Red、Green、Blue、Alpha都分别用一个byte(8bits)来表示。
–kEAGLColorFormatRGB565：对应OpenGL的GL_RGB565，一个像素16bits，用5bits表示Red、6bits表示Green、5bits表示Blue。
从颜色的存储大小能够看出，RGBA8能表示更多的颜色，画质更高。一般情况下都使用RGBA8，RGB565的图像画质较差，且不能表达alpha值。
(4)设置OpenGL ES
至此 layer 的配置已经完成，下面我们来设置与OpenGL ES相关的东西。
· 设置上下文EAGLContext：
- (void)setupContext {
// 指定OpenGL渲染API的版本，在这里我们使用OpenGL ES 2.0
EAGLRenderingAPI api = kEAGLRenderingAPIOpenGLES2;
_context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:api];
if (!_context) {
NSLog(@"Failed to initialize OpenGLES 2.0 context");
exit(1);
}
// 设置为当前上下文
if (![EAGLContext setCurrentContext:_context]) {
NSLog(@"Failed to set current OpenGL context");
exit(1);
}
}· 设置renderbuffer：
_colorRenderBuffer实际上是一个uint32_t，表示这块renderBuffer的id，我们只能通过这个id来操作renderBuffer。
glGenRenderbuffers函数就是用来给renderBuffer分配id。p.s. id 0被OpenGL ES保留，不会分配给外部。
glBindRenderbuffer函数将指定id的renderbuffer绑定为当前renderbuffer。第一个参数必须为GL_RENDERBUFFER，第二个参数就是使用glGenRenderbuffers分配的id。当指定id的 renderbuffer第一次被设置为当前renderbuffer时，会初始化该renderbuffer对象
- (void)setupRenderBuffer {
glGenRenderbuffers(1, &_colorRenderBuffer);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, _colorRenderBuffer);
// 为 color renderbuffer 分配存储空间
[_context renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER fromDrawable:_eaglLayer];
}renderbufferStorage:fromDrawable:使用我们上文设置好的CAEAGLLayer来为renderbuffer分配存储空间。其中将使用我们在前面设置的颜色格式RGBA8以及Layer的宽高。
· 设置framebuffer object：
framebuffer object 通常也被称之为 FBO，它相当于 buffer(color, depth, stencil)的管理者，三大buffer 可以附加到一个 FBO 上。
- (void)setupFrameBuffer {
glGenFramebuffers(1, &_frameBuffer);
// 设置为当前 framebuffer
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, _frameBuffer);
// 将 _colorRenderBuffer 装配到 GL_COLOR_ATTACHMENT0 这个装配点上
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0,
GL_RENDERBUFFER, _colorRenderBuffer);
}
· 销毁操作：
当 UIView 在进行布局变化之后，由于 layer 的宽高变化，导致原来创建的 renderbuffer不再相符，我们需要销毁既有 renderbuffer 和 framebuffer
- (void)destoryRenderAndFrameBuffer
{
glDeleteFramebuffers(1, &_frameBuffer);
_frameBuffer = 0;
glDeleteRenderbuffers(1, &_colorRenderBuffer);
_colorRenderBuffer = 0;
}(5)渲染
简单设置一下背景颜色：
- (void)render {
glClearColor(0, 1.0, 0, 1.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
[_context presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];
}(6) Run!
- (void)layoutSubviews {
[self setupLayer];
[self setupContext];
[self destoryRenderAndFrameBuffer];
[self setupRenderBuffer];
[self setupFrameBuffer];
[self render];
}