十二、OpenGL ES GLSL語言以及常用API

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(chǔ)相關(guān)OpenGL ES狀態(tài),是一個(gè)狀態(tài)機(jī)

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(tái)是iOS. Apple 提供?己的EGL API的iOS實(shí)現(xiàn),稱為EAGL

因?yàn)槊總€(gè)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(gè)類型封裝了所有系統(tǒng)相關(guān)性,用于和原生窗?系統(tǒng)接?

主要功能

和本地窗口系統(tǒng)(native windowing system)通訊

查詢可用的配置

創(chuàng)建OpenGL ES 可用的“繪圖表面“(drawing surface)

同步不同類別的API之間的渲染仪缸,比如在OpenGL ES 和OpenVG之間同步,或者在OpenGL和本地窗口的繪圖命令之間

管理”渲染資源“列肢,比如紋理映射(Rendering map)

GLSL語言

xcode中不支持GLSL語言對頂點(diǎn)/片元著色器的編譯和連接恰画,因此需要在項(xiàng)目中創(chuàng)建兩個(gè)空文件,分別命名為shader.vsh和shaderv.fsh

使用vsh瓷马、fsh后綴的原因是方便區(qū)分著色器拴还,其本質(zhì)就是一個(gè)字符串

是否可以直接使用NSString?并不建議這樣做欧聘,因?yàn)榇a結(jié)構(gòu)不清晰片林,不易讀

這兩個(gè)文件中是否可以加中文注釋?不建議加中文注釋,會(huì)報(bào)奇怪的錯(cuò)誤费封,由于在xcode中書寫GLSL焕妙,完全是純手寫,沒有任何提示弓摘,排查問題不好排查

向量數(shù)據(jù)類型

常用的是vec2焚鹊、vec3、vec4韧献,默認(rèn)是浮點(diǎn)類型

矩陣數(shù)據(jù)類型

最常用的是mat3末患、mat4

類型(mat列×行)描述

mat2,mat2x2兩?兩列

mat3,mat3x3三行三列

mat4,mat4x4四行四列

mat2x3三行兩列

mat2x4四行兩列

mat3x2兩行三列

mat3x4四行三列

mat4x2兩行四列

mat4x3三行四列

變量存儲(chǔ)限定符

常用varying、attribute锤窑、uniform

varying 修飾符:當(dāng)需要將頂點(diǎn)著色器的數(shù)據(jù)傳遞到片元著色器時(shí)璧针,兩個(gè)著色器中一模一樣的紋理坐標(biāo)變量就需要它來修飾

attribute:數(shù)據(jù)只能從客戶端中傳遞到頂點(diǎn)著色器,且只能在頂點(diǎn)著色器中使用

修飾的數(shù)據(jù):頂點(diǎn)渊啰、紋理陈莽、顏色、法線等

API通常以glVertex...開頭虽抄,例如glVertexAttribPointer

其中的紋理坐標(biāo)走搁,需要頂點(diǎn)著色器間接傳遞到片元著色器,需要在頂點(diǎn)與片元著色器中定義一個(gè)一模一樣的紋理坐標(biāo)迈窟,通過這個(gè)變量將紋理坐標(biāo)數(shù)據(jù)間接傳遞到片元著色器私植,varying lowp vec2 varyTextCoord;

頂點(diǎn)著色器計(jì)算之后的頂點(diǎn)結(jié)果需要賦值給GLSL的內(nèi)建變量gl_Position

attribute vec4 position;

attribute vec2 textCoordinate;

varying lowp vec2 varyTextCoord;

void main()

{

? ?varyTextCoord = textCoordinate;

? ?gl_Position = position;

}

uniform:從app代碼傳遞到vertex、fragment中所用的變量

在vertex车酣,fragment中一般將uniform當(dāng)成常量

uniform可以傳的數(shù)據(jù):視圖矩陣曲稼、投影矩陣、投影視圖矩陣

API通常以glUniform...開頭

片元著色器中最終顏色湖员,即拿到紋理對應(yīng)坐標(biāo)下的紋素贫悄。紋素是紋理對應(yīng)像素點(diǎn)的顏色值,需要通過內(nèi)建函數(shù)texture2D(紋理娘摔,紋理坐標(biāo))計(jì)算窄坦,將最終返回的顏色值賦值給內(nèi)建變量gl_FragColor

//需要定義精度,否則可能會(huì)報(bào)錯(cuò)

precsion highp float;

//紋理坐標(biāo) 必須與頂點(diǎn)著色器中一模一樣,通過這個(gè)參數(shù)獲取傳遞過來的值

varying lowp vec2 varyTextCoord;

//紋理?

uniform sampler2D colorMap;?

void main(){

? ?//1凳寺、拿到紋理對應(yīng)坐標(biāo)下的紋素鸭津。紋素是紋理對應(yīng)像素點(diǎn)的顏色值

? ?lowp vec4 temp = texture2D(colorMap, varyTextCoord);

? ?

? ?//2、非常重要且必須的內(nèi)建變量:gl_FragColor

? ?gl_FragColor = temp肠缨;

}

OpenGL ES 錯(cuò)誤處理

如果不正確使用OpenGL ES 命令逆趋,應(yīng)用程序就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤編碼,且會(huì)被記錄晒奕,可以用glGetError查詢闻书,一旦查詢到錯(cuò)誤代碼名斟,當(dāng)前的錯(cuò)誤代碼就會(huì)復(fù)位為GL_NO_ERROR

錯(cuò)誤代碼描述

GL_NO_ERROR從上?次調(diào)?glGetError 以來沒有生成任何錯(cuò)誤

GL_INVALID_ENUMGLenum 參數(shù)超出范圍,忽略生成錯(cuò)誤命令

GL_INVALID_VALUE數(shù)值型 參數(shù)超出范圍,忽略生成錯(cuò)誤命令

GL_INVALID_OPERATION特定命令在當(dāng)前OpenGL ES 狀態(tài)?法執(zhí)?

GL_OUT_OF_MEMORY內(nèi)存不足時(shí)執(zhí)?該命令,如果遇到這個(gè)錯(cuò)誤,除?當(dāng)前錯(cuò)誤代碼,否則OpenGL ES 管線的 狀態(tài)被認(rèn)為未定義

OpenGL ES 自定義著色器常用API

自定義著色器

自定義著色器一般有以下步驟:

創(chuàng)建頂點(diǎn)著色器/片元著色器 --glCreateShader

指定shader的source --glShaderSource

編譯shader --glCompileShader

以下是創(chuàng)建與編譯一個(gè)著色器的相關(guān)API

自定義程序

自定義程序一般有以下步驟:

創(chuàng)建一個(gè)程序?qū)ο?--glCreateProgram

著色器與程序連接/附著 --glAttachShader

鏈接程序 --glLinkProgram

使用程序 --glUseProgram

以下是創(chuàng)建與鏈接程序的相關(guān)API

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