編譯鏈接自定義著色器實現(xiàn)紋理渲染

GLSL代碼
頂點著色器代碼
attribute vec4 position;
attribute vec2 textCoordinate;
varying lowp vec2 varyTextCoord;

void main()
{
    varyTextCoord = textCoordinate;
    gl_Position = position;
}

片元著色器代碼

獲取紋理對應(yīng)像素點的顏色值

  • TexCoord 紋理坐標,通過頂點著色器傳遞
  • colorMap,紋理采樣器
precision highp float;
varying lowp vec2 varyTextCoord;
uniform sampler2D colorMap;

void main()
{
    //lowp vec4 temp = texture2D(colorMap, varyTextCoord);
    //gl_FragColor = temp;
    gl_FragColor = texture2D(colorMap, varyTextCoord);

}

代碼實現(xiàn)

整體實現(xiàn)流程圖
整體繪制流程.jpg
繪制前的準備
  1. 設(shè)置圖層

    初始化CAEAGLLayer

     self.myEagLayer = (CAEAGLLayer *)self.layer;
    

    設(shè)置屏幕比例

     [self setContentScaleFactor:[[UIScreen mainScreen]scale]];
    

    設(shè)置描述屬性

    • kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking表示繪圖表面顯示后淋淀,是否保留其內(nèi)容凑队。

    • kEAGLDrawablePropertyColorFormat可繪制表面的內(nèi)部顏色緩存區(qū)格式袁辈,這個key對應(yīng)的值是一個NSString指定特定顏色緩存區(qū)對象涮较。

      kEAGLDrawablePropertyColorFormat枚舉值 描述
      kEAGLColorFormatRGBA8 32位的RGBA顏色值(每個表示8位,所以4*8=32位)
      kEAGLColorFormatRGB565 16位的RGB顏色值
      kEAGLColorFormatSRGBA8 表示標準的紅、綠方灾、藍滤祖,sRGB的色彩空間基于獨立的色彩坐標。
     self.myEagLayer.drawableProperties = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@false,kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking, kEAGLColorFormatRGBA8,kEAGLDrawablePropertyColorFormat,nil];
    
  2. 創(chuàng)建EAGL上下文
    -(void)setupContext
    {
        //1.指定OpenGL ES 渲染API版本棍潘,我們使用2.0
        EAGLRenderingAPI api = kEAGLRenderingAPIOpenGLES2;
        //2.創(chuàng)建圖形上下文
        EAGLContext *context = [[EAGLContext alloc]initWithAPI:api];
        //3.判斷是否創(chuàng)建成功
        if (!context) {
            NSLog(@"Create context failed!");
            return;
        }
        //4.設(shè)置圖形上下文
        if (![EAGLContext setCurrentContext:context]) {
            NSLog(@"setCurrentContext failed!");
            return;
        }
        //5.將局部context恃鞋,變成全局的
        self.myContext = context;
    
    }
    
  3. 清空緩沖區(qū)
    -(void)deleteRenderAndFrameBuffer
    {
        /*
         buffer分為frame buffer 和 render buffer2個大類。
         其中frame buffer 相當于render buffer的管理者亦歉。
         frame buffer object即稱FBO恤浪。
         render buffer則又可分為3類。colorBuffer肴楷、depthBuffer水由、stencilBuffer。
         */
    
        glDeleteBuffers(1, &_myColorRenderBuffer);
        self.myColorRenderBuffer = 0;
    
        glDeleteBuffers(1, &_myColorFrameBuffer);
        self.myColorFrameBuffer = 0;
    
    }
    
  4. 設(shè)置RenderBuffer
      //1.定義一個緩存區(qū)ID
        GLuint buffer;
    
        //2.申請一個緩存區(qū)標志
        glGenRenderbuffers(1, &buffer);
    
        //3.
        self.myColorRenderBuffer = buffer;
    
        //4.將標識符綁定到GL_RENDERBUFFER
        glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, self.myColorRenderBuffer);
    
        //5.將可繪制對象drawable object's  CAEAGLLayer的存儲綁定到OpenGL ES renderBuffer對象
        [self.myContext renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER fromDrawable:self.myEagLayer];
    
  5. 設(shè)置FrameBuffer

    生成幀緩存區(qū)之后赛蔫,則需要將renderbufferframebuffer進行綁定砂客,調(diào)用glFramebufferRenderbuffer函數(shù)進行綁定到對應(yīng)的附著點上,后面的繪制才能起作用呵恢,因此需要先綁定RenderBuffer鞠值,在綁定FrameBuffer

    //5.設(shè)置FrameBuffer
    -(void)setupFrameBuffer
    {
        //1.定義一個緩存區(qū)ID
        GLuint buffer;
    
        //2.申請一個緩存區(qū)標志
        glGenRenderbuffers(1, &buffer);
    
        //3.
        self.myColorFrameBuffer = buffer;
    
        //4.綁定
        glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, self.myColorFrameBuffer);
    
        //5.將渲染緩存區(qū)myColorRenderBuffer 通過glFramebufferRenderbuffer函數(shù)綁定到 GL_COLOR_ATTACHMENT0上渗钉。
        glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, self.myColorRenderBuffer);
    
    }
    
繪制
繪制流程圖
繪制流程.jpg
  1. 初始化視口

    //設(shè)置清屏顏色
    glClearColor(0.3f, 0.45f, 0.5f, 1.0f);
    //清除屏幕
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    
    //1.設(shè)置視口大小
    CGFloat scale = [[UIScreen mainScreen]scale];
    glViewport(self.frame.origin.x * scale, self.frame.origin.y * scale, self.frame.size.width * scale, self.frame.size.height * scale);
    
  2. 編譯著色器

    • 讀取著色器代碼彤恶,編譯著色器

      //編譯shader
      - (void)compileShader:(GLuint *)shader type:(GLenum)type file:(NSString *)file{
      
          //1.讀取文件路徑字符串
          NSString* content = [NSString stringWithContentsOfFile:file encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil];
          const GLchar* source = (GLchar *)[content UTF8String];
      
          //2.創(chuàng)建一個shader(根據(jù)type類型)
          *shader = glCreateShader(type);
      
          //3.將著色器源碼附加到著色器對象上。
          //參數(shù)1:shader,要編譯的著色器對象 *shader
          //參數(shù)2:numOfStrings,傳遞的源碼字符串數(shù)量 1個
          //參數(shù)3:strings,著色器程序的源碼(真正的著色器程序源碼)
          //參數(shù)4:lenOfStrings,長度晌姚,具有每個字符串長度的數(shù)組粤剧,或NULL,這意味著字符串是NULL終止的
          glShaderSource(*shader, 1, &source,NULL);
      
          //4.把著色器源代碼編譯成目標代碼
          glCompileShader(*shader);
      }
      
      
  3. 鏈接程序

    • 將著色器附著到程序上

      //加載shader
      -(GLuint)loadShaders:(NSString *)vert Withfrag:(NSString *)frag
      {
          //1.定義2個零時著色器對象
          GLuint verShader, fragShader;
          //創(chuàng)建program
          GLint program = glCreateProgram();
      
          //2.編譯頂點著色程序挥唠、片元著色器程序
          //參數(shù)1:編譯完存儲的底層地址
          //參數(shù)2:編譯的類型抵恋,GL_VERTEX_SHADER(頂點)、GL_FRAGMENT_SHADER(片元)
          //參數(shù)3:文件路徑
          [self compileShader:&verShader type:GL_VERTEX_SHADER file:vert];
          [self compileShader:&fragShader type:GL_FRAGMENT_SHADER file:frag];
      
          //3.創(chuàng)建最終的程序
          glAttachShader(program, verShader);
          glAttachShader(program, fragShader);
      
          //4.釋放不需要的shader
          glDeleteShader(verShader);
          glDeleteShader(fragShader);
      
          return program;
      }
      
    • 鏈接程序宝磨,獲得鏈接狀態(tài)

      //3.加載shader
      self.myPrograme = [self loadShaders:vertFile Withfrag:fragFile];
      
      //4.鏈接
      glLinkProgram(self.myPrograme);
      GLint linkStatus;
      //獲取鏈接狀態(tài)
      glGetProgramiv(self.myPrograme, GL_LINK_STATUS, &linkStatus);
      if (linkStatus == GL_FALSE) {
          GLchar message[512];
          glGetProgramInfoLog(self.myPrograme, sizeof(message), 0, &message[0]);
          NSString *messageString = [NSString stringWithUTF8String:message];
          NSLog(@"Program Link Error:%@",messageString);
          return;
      }
      
    • 使用程序

      //5.使用program
      glUseProgram(self.myPrograme);
      
  4. 著色器讀取頂點數(shù)據(jù)

    • 處理紋理數(shù)據(jù)

      GLfloat attrArr[] =
      {
          0.5f, -0.5f, -1.0f,     1.0f, 1.0f,
          -0.5f, 0.5f, -1.0f,     0.0f, 0.0f,
          -0.5f, -0.5f, -1.0f,    0.0f, 1.0f,
      
          0.5f, 0.5f, -1.0f,      1.0f, 0.0f,
          -0.5f, 0.5f, -1.0f,     0.0f, 0.0f,
          0.5f, -0.5f, -1.0f,     1.0f, 1.0f,
      };
      //7.-----處理頂點數(shù)據(jù)--------
      //(1)頂點緩存區(qū)
      GLuint attrBuffer;
      //(2)申請一個緩存區(qū)標識符
      glGenBuffers(1, &attrBuffer);
      //(3)將attrBuffer綁定到GL_ARRAY_BUFFER標識符上
      glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, attrBuffer);
      //(4)把頂點數(shù)據(jù)從CPU內(nèi)存復(fù)制到GPU上
      glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(attrArr), attrArr, GL_DYNAMIC_DRAW);
      
      
    • 將頂點數(shù)據(jù)傳遞到頂點著色程序的position

      1. glGetAttribLocation,用來獲取vertex attribute的入口的.
      2. 告訴OpenGL ES,通過glEnableVertexAttribArray弧关,
      3. 最后數(shù)據(jù)是通過glVertexAttribPointer傳遞過去的。
      //(1)注意:第二參數(shù)字符串必須和shaderv.vsh中的輸入變量:position保持一致
      GLuint position = glGetAttribLocation(self.myPrograme, "position");
      
      //(2).設(shè)置合適的格式從buffer里面讀取數(shù)據(jù)
      glEnableVertexAttribArray(position);
      
      //(3).設(shè)置讀取方式
      //參數(shù)1:index,頂點數(shù)據(jù)的索引
      //參數(shù)2:size,每個頂點屬性的組件數(shù)量唤锉,1世囊,2,3窿祥,或者4.默認初始值是4.
      //參數(shù)3:type,數(shù)據(jù)中的每個組件的類型株憾,常用的有GL_FLOAT,GL_BYTE,GL_SHORT。默認初始值為GL_FLOAT
      //參數(shù)4:normalized,固定點數(shù)據(jù)值是否應(yīng)該歸一化,或者直接轉(zhuǎn)換為固定值嗤瞎。(GL_FALSE)
      //參數(shù)5:stride,連續(xù)頂點屬性之間的偏移量墙歪,默認為0;
      //參數(shù)6:指定一個指針贝奇,指向數(shù)組中的第一個頂點屬性的第一個組件虹菲。默認為0
      glVertexAttribPointer(position, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, NULL);
      
    • 處理紋理數(shù)據(jù)

      glGetAttribLocation,用來獲取vertex attribute的入口的.

      注意:第二參數(shù)字符串必須和shaderv.vsh中的輸入變量:textCoordinate保持一致

      GLuint textCoor = glGetAttribLocation(self.myPrograme, "textCoordinate");
      //(2).設(shè)置合適的格式從buffer里面讀取數(shù)據(jù)
      glEnableVertexAttribArray(textCoor);
      
      //(3).設(shè)置讀取方式
      //參數(shù)1:index,頂點數(shù)據(jù)的索引
      //參數(shù)2:size,每個頂點屬性的組件數(shù)量,1掉瞳,2毕源,3,或者4.默認初始值是4.
      //參數(shù)3:type,數(shù)據(jù)中的每個組件的類型陕习,常用的有GL_FLOAT,GL_BYTE,GL_SHORT霎褐。默認初始值為GL_FLOAT
      //參數(shù)4:normalized,固定點數(shù)據(jù)值是否應(yīng)該歸一化,或者直接轉(zhuǎn)換為固定值衡查。(GL_FALSE)
      //參數(shù)5:stride,連續(xù)頂點屬性之間的偏移量瘩欺,默認為0;
      //參數(shù)6:指定一個指針拌牲,指向數(shù)組中的第一個頂點屬性的第一個組件俱饿。默認為0
      glVertexAttribPointer(textCoor, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*5, (float *)NULL + 3);
      
      
  5. 加載紋理

    • 加載紋理

      /10.加載紋理
      [self setupTexture:@"kunkun"];
      
      • 圖片解壓

        
            //1、將 UIImage 轉(zhuǎn)換為 CGImageRef
            CGImageRef spriteImage = [UIImage imageNamed:fileName].CGImage;
        
            //判斷圖片是否獲取成功
            if (!spriteImage) {
                NSLog(@"Failed to load image %@", fileName);
                exit(1);
            }
        
            //2塌忽、讀取圖片的大小拍埠,寬和高
            size_t width = CGImageGetWidth(spriteImage);
            size_t height = CGImageGetHeight(spriteImage);
        
            //3.獲取圖片字節(jié)數(shù) 寬*高*4(RGBA)
            GLubyte * spriteData = (GLubyte *) calloc(width * height * 4, sizeof(GLubyte));
        
            //4.創(chuàng)建上下文
            /*
             參數(shù)1:data,指向要渲染的繪制圖像的內(nèi)存地址
             參數(shù)2:width,bitmap的寬度,單位為像素
             參數(shù)3:height,bitmap的高度土居,單位為像素
             參數(shù)4:bitPerComponent,內(nèi)存中像素的每個組件的位數(shù)枣购,比如32位RGBA,就設(shè)置為8
             參數(shù)5:bytesPerRow,bitmap的沒一行的內(nèi)存所占的比特數(shù)
             參數(shù)6:colorSpace,bitmap上使用的顏色空間  kCGImageAlphaPremultipliedLast:RGBA
             */
            CGContextRef spriteContext = CGBitmapContextCreate(spriteData, width, height, 8, width*4,CGImageGetColorSpace(spriteImage), kCGImageAlphaPremultipliedLast);
            //5擦耀、在CGContextRef上--> 將圖片繪制出來
            /*
             CGContextDrawImage 使用的是Core Graphics框架棉圈,坐標系與UIKit 不一樣。UIKit框架的原點在屏幕的左上角眷蜓,Core Graphics框架的原點在屏幕的左下角分瘾。
             CGContextDrawImage 
             參數(shù)1:繪圖上下文
             參數(shù)2:rect坐標
             參數(shù)3:繪制的圖片
             */
            CGRect rect = CGRectMake(0, 0, width, height);
        
            //6.使用默認方式繪制
            CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage);
        
            //7、畫圖完畢就釋放上下文
            CGContextRelease(spriteContext);
        
      • 設(shè)置紋理參數(shù)

         //8吁系、綁定紋理到默認的紋理ID(
            glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
        
            //9.設(shè)置紋理屬性
            /*
             參數(shù)1:紋理維度
             參數(shù)2:線性過濾德召、為s,t坐標設(shè)置模式
             參數(shù)3:wrapMode,環(huán)繞模式
             */
            glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR );
            glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );
            glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
            glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
        
            float fw = width, fh = height;
        
            //10.載入紋理2D數(shù)據(jù)
            /*
             參數(shù)1:紋理模式,GL_TEXTURE_1D汽纤、GL_TEXTURE_2D上岗、GL_TEXTURE_3D
             參數(shù)2:加載的層次,一般設(shè)置為0
             參數(shù)3:紋理的顏色值GL_RGBA
             參數(shù)4:寬
             參數(shù)5:高
             參數(shù)6:border蕴坪,邊界寬度
             參數(shù)7:format
             參數(shù)8:type
             參數(shù)9:紋理數(shù)據(jù)
             */
            glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, fw, fh, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, spriteData);
        
            //11.釋放spriteData
            free(spriteData);   
        
  • 設(shè)置紋理采樣器

    //11. 設(shè)置紋理采樣器 sampler2D
    glUniform1i(glGetUniformLocation(self.myPrograme, "colorMap"), 0);
    
    1. 繪制并渲染
    //12.繪圖
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
    
    //13.從渲染緩存區(qū)顯示到屏幕上
    [self.myContext presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];
    
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    開封第一講書人閱讀 36,988評論 0 259
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤羽德,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎几莽,沒想到半個月后,有當?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體宅静,經(jīng)...
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  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡章蚣,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 35,948評論 2 324
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了姨夹。 大學時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片纤垂。...
    茶點故事閱讀 38,064評論 1 333
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖磷账,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出峭沦,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤逃糟,帶...
    沈念sama閱讀 33,712評論 4 323
  • 正文 年R本政府宣布吼鱼,位于F島的核電站,受9級特大地震影響绰咽,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏菇肃。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 39,261評論 3 307
  • 文/蒙蒙 一取募、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望巷送。 院中可真熱鬧,春花似錦矛辕、人聲如沸笑跛。這莊子的主人今日做“春日...
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  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽飞蹂。三九已至,卻和暖如春翻屈,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間陈哑,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
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  • 我被黑心中介騙來泰國打工伸眶, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留惊窖,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 45,511評論 2 354
  • 正文 我出身青樓厘贼,卻偏偏與公主長得像界酒,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子嘴秸,可洞房花燭夜當晚...
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