OpenglEs之EGL环境搭建

前言

前面我们发布了一系列的入门教程，例如C++系列的指针扫盲、多线程的使用等，JNI入门系列，ffmpeg入门系列等，有感兴趣的童鞋们可以关注往回自行查阅。

今天我们的主题依然是音视频开发的范畴，做过音视频开发的都知道Opengl也是音视频开发中的一项重要技能，特别是涉及到视频录制、特效处理、画质渲染细分功能。因此后续笔者打算再出一系列的Opengl ES的学习笔记，希望能与大家共同温故知新。

因为前面介绍了一些NDK和C++的教程，所以为了巩固，后续的一些demo多以NDK的形式呈现给大家，使用Opengl ES3的版本。

今天我们的主题是Opengl ES的第一篇-->EGL

EGL是什么

众所周知，Opengl是跨平台的，那么面对各种平台的差异性，Opengl是如何抹平而做到跨平台的呢？这也许就是EGL的功劳吧，简单地说EGL就是Opengl和平台各平台之间的一个适配器，是一系列的接口，具体实现是由具体的设备厂商实现的。

EGL 是渲染 API（如 OpenGL ES）和原生窗口系统之间的接口.通常来说，OpenGL 是一个操作 GPU 的 API，它通过驱动向 GPU 发送相关指令，控制图形渲染管线状态机的运行状态，但是当涉及到与本地窗口系统进行交互时，就需要这么一个中间层，且它最好是与平台无关的,因此 EGL 被设计出来，作为 OpenGL 和原生窗口系统之间的桥梁。

Opengl与EGL的关系图

EGL API 是独立于 OpenGL 各版本标准的独立的一套 API，其主要作用是为 OpenGL 指令 创建上下文 Context 、绘制目标 Surface 、配置 FrameBuffer 属性、Swap 提交绘制结果等。EGL提供如下机制：

与设备的原生窗口系统通信

查询绘图表面的可用类型和配置

创建绘图表面

在 OpenGL ES 和其他图形渲染 API 之间同步渲染

管理纹理贴图等渲染资源

下面这张图可简要看出EGL的接口能力：

EGL创建流程

想要在安卓上使用Opengl ES我们可以直接使用GLSurfaceView来进行Opengl的渲染，因为GLSurfaceView内部给我们封装好了EGL环境和渲染线程。如果我们想要更高的拓展性，我们也使用SurfaceView，然后参考SurfaceView中的EGL环境搭建、线程模型来自行搭建Opengl ES的渲染环境。

本着学习探索的目的，我们尝试在NDK搭建EGL环境。

下面这张图展示的是安卓系统上EGL的主要使用API：

需要说明的一点是EGL是单线程模型的，也就说说EGL环境的创建、渲染操作、EGL环境的销毁都必须在同一个线程内完成，否则是无效的。当然我们可以通过共享EGL上下文来做多多线程渲染，但这些都是后话了...

任何OpenGL ES应用程序都必须在开始渲染之前使用EGL执行如下任务：

查询并初始化设备商可用的显示器。

创建渲染表面。

EGL中创建的表面可以分类为屏幕上的表面或者屏幕外的表面。屏幕上的表面连接到原生窗口系统，而屏幕外的表面是不显示但是可以用作渲染表面的像素缓冲区。这些表面可以用来渲染纹理，并可以在多个Khronos API之间共享。

创建渲染上下文。

EGL是创建OpenGL ES渲染上下文所必需的。这个上下文必须连接到合适的表面才能开始渲染。

下面是EGL环境创建的主要流程：

说完烦躁的基础理论，那就放码过来吧!!!

使用Android Studio创建一个Native工程，然后配置好引入相关库：

下面我们创建一个与Native映射的EGLHelper类：

然后自定义一个MySurfaceView继承于SurfaceView，在它的Callback回调方法中对EGL进行操作：

测试效果时，我们在布局中使用我们自定义好MySurfaceView即可，自此java层代码编写完毕，在NDK层我们将EGL环境创建完毕后即可通过MySurfaceView看到渲染结果。

为了方便调试和debug，我们定义日志工具：

将EGL的相关操作封装在类C++的类EglHelper中：

EglHelper.cpp主要实现如下，EGL的主要创建过程在函数中，具体看注释：

自己EGL环境创建完毕，我们通过JNI调用起来看看效果，native-lib.cpp：

上述涉及到了之前介绍过的JNI函数签名、动态注册等相关知识点，忘记了的童鞋可往回看之前的记录。

如无意外，运行看到的是一个蓝屏画面则说明EGL环境搭建成功了，后续开启你的Opengl炫酷之旅吧!!!