前言
這篇文章的目的是為了快速了解GLKit,并使用它實現(xiàn)一個簡單的加載圖片的小功能秽荞。
什么是GLKit?
- GLKit 框架的設(shè)計?標(biāo)是為了簡化基于OpenGL / OpenGL ES 的應(yīng)?開發(fā). 它的出現(xiàn)
加快OpenGL ES或OpenGL應(yīng)用程序開發(fā)。 使?數(shù)學(xué)庫榆俺，背景紋理加載趴梢，預(yù)先創(chuàng)建的著
色?效果，以及標(biāo)準(zhǔn)視圖和視圖控制?來實現(xiàn)渲染循環(huán)笑窜。 - GLKit框架提供了功能和類藐鹤，可以減少創(chuàng)建新的基于著??的應(yīng)用程序所需的?作量瓤檐，或者支持依賴早期版本的OpenGL ES或OpenGL提供的固定函數(shù)頂點或片段處理的現(xiàn)有應(yīng)用程序。
GLKit的主要功能
- 加載紋理(Texture loading)：** GLKTextuerLoader Class**娱节。紋理加載允許您的應(yīng)用程序輕松地從各種來源加載紋理挠蛉。 甚至可以在背景中使用幾行代碼來異步加載紋理。
- 性能卓越的科學(xué)運算庫肄满， 支持矢量谴古， 四元數(shù)，矩陣運算等稠歉。數(shù)學(xué)庫提供常用的矢量掰担，四元數(shù)和矩陣運算。 這些實現(xiàn)被優(yōu)化以提供出色的性能怒炸。
- 提供常見的著色器带饱，實現(xiàn)常見的標(biāo)準(zhǔn)Shader特效。 GLKit允許你配置你所需要的特效阅羹，它會自動創(chuàng)建和加載對應(yīng)的Shader勺疼。GLKBaseEffect, GLKReflectionMapEffect, GLKSkyboxEffect Class。
- 提供GLKit的View和ViewController捏鱼。GLKView Class和 GLKViewController Class执庐。
使用GLKit在屏幕上加載一張圖片
1.準(zhǔn)備工作
導(dǎo)入相關(guān)文件
#import <GLKit/GLKit.h>
#import <OpenGLES/ES3/gl.h>
#import <OpenGLES/ES3/glext.h>
使當(dāng)前的viewController繼承GLKViewController
在viewDidLoad()方法中，
//OpenGL ES初始化
[self setUpConfig];
//2.加載頂點/紋理坐標(biāo)數(shù)據(jù)
[self setUpVertexData];
//3.加載紋理數(shù)據(jù)(使用GLBaseEffect)
[self setUpTexture];
2.初始化OpenGL ES
代碼如下所示导梆，初始化上下文->獲取GLKView和設(shè)置上下文->配置視圖創(chuàng)建的渲染緩存區(qū)->設(shè)置背景顏色
-(void)setUpConfig
{
//1.初始化上下文&設(shè)置當(dāng)前上下文
/*
EAGLContext 是蘋果iOS平臺下實現(xiàn)OpenGLES 渲染層.
kEAGLRenderingAPIOpenGLES1 = 1, 固定管線
kEAGLRenderingAPIOpenGLES2 = 2,
kEAGLRenderingAPIOpenGLES3 = 3,
*/
context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES3];
//判斷context是否創(chuàng)建成功
if (!context) {
NSLog(@"Create ES context Failed");
}
//設(shè)置當(dāng)前上下文
[EAGLContext setCurrentContext:context];
//2.獲取GLKView & 設(shè)置context
GLKView * view = (GLKView *)self.view;
view.context = context;
/*3.配置視圖創(chuàng)建的渲染緩存區(qū).
(1). drawableColorFormat: 顏色緩存區(qū)格式.
簡介: OpenGL ES 有一個緩存區(qū)轨淌，它用以存儲將在屏幕中顯示的顏色。你可以使用其屬性來設(shè)置緩沖區(qū)中的每個像素的顏色格式看尼。
GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888 = 0,
默認(rèn).緩存區(qū)的每個像素的最小組成部分（RGBA）使用8個bit递鹉，（所以每個像素4個字節(jié)，4*8個bit）狡忙。
GLKViewDrawableColorFormatRGB565,
如果你的APP允許更小范圍的顏色梳虽，即可設(shè)置這個。會讓你的APP消耗更小的資源（內(nèi)存和處理時間）
(2). drawableDepthFormat: 深度緩存區(qū)格式
GLKViewDrawableDepthFormatNone = 0,意味著完全沒有深度緩沖區(qū)
GLKViewDrawableDepthFormat16,
GLKViewDrawableDepthFormat24,
如果你要使用這個屬性（一般用于3D游戲）灾茁，你應(yīng)該選擇GLKViewDrawableDepthFormat16
或GLKViewDrawableDepthFormat24窜觉。這里的差別是使用GLKViewDrawableDepthFormat16
將消耗更少的資源
*/
view.drawableColorFormat = GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888;
view.drawableDepthFormat = GLKViewDrawableDepthFormat16;
//4.設(shè)置背景顏色
glClearColor(1, 0, 0, 1.0);
}
3.加載頂點/紋理坐標(biāo)數(shù)據(jù)
代碼如下所示，設(shè)置包含頂點和紋理坐標(biāo)的頂點數(shù)組->開辟頂點緩存區(qū)->分別從不同的通道中讀取頂點坐標(biāo)數(shù)據(jù)和紋理坐標(biāo)數(shù)據(jù)
-(void)setUpVertexData
{
//1.設(shè)置頂點數(shù)組(頂點坐標(biāo),紋理坐標(biāo))
/*
紋理坐標(biāo)系取值范圍[0,1];原點是左下角(0,0);
故而(0,0)是紋理圖像的左下角, 點(1,1)是右上角.
*/
GLfloat vertexData[] = {
0.5, -0.5, 0.0f, 1.0f, 0.0f, //右下
0.5, 0.5, -0.0f, 1.0f, 1.0f, //右上
-0.5, 0.5, 0.0f, 0.0f, 1.0f, //左上
0.5, -0.5, 0.0f, 1.0f, 0.0f, //右下
-0.5, 0.5, 0.0f, 0.0f, 1.0f, //左上
-0.5, -0.5, 0.0f, 0.0f, 0.0f, //左下
};
/*
頂點數(shù)組: 開發(fā)者可以選擇設(shè)定函數(shù)指針北专，在調(diào)用繪制方法的時候禀挫，直接由內(nèi)存?zhèn)魅腠旤c數(shù)據(jù)，也就是說這部分?jǐn)?shù)據(jù)之前是存儲在內(nèi)存當(dāng)中的拓颓，被稱為頂點數(shù)組
頂點緩存區(qū): 性能更高的做法是语婴，提前分配一塊顯存，將頂點數(shù)據(jù)預(yù)先傳入到顯存當(dāng)中。這部分的顯存砰左，就被稱為頂點緩沖區(qū)
*/
//2.開辟頂點緩存區(qū)
//(1).創(chuàng)建頂點緩存區(qū)標(biāo)識符ID
GLuint bufferId;
glGenBuffers(1, &bufferId);
//(2).綁定頂點緩存區(qū).(明確作用)
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, bufferId);
//(3).將頂點數(shù)組的數(shù)據(jù)copy到頂點緩存區(qū)中(GPU顯存中)
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertexData), vertexData, GL_STATIC_DRAW);
//3.打開讀取通道.
/*
(1)在iOS中, 默認(rèn)情況下匿醒，出于性能考慮，所有頂點著色器的屬性（Attribute）變量都是關(guān)閉的.
意味著,頂點數(shù)據(jù)在著色器端(服務(wù)端)是不可用的. 即使你已經(jīng)使用glBufferData方法,將頂點數(shù)據(jù)從內(nèi)存拷貝到頂點緩存區(qū)中(GPU顯存中).
所以, 必須由glEnableVertexAttribArray 方法打開通道.指定訪問屬性.才能讓頂點著色器能夠訪問到從CPU復(fù)制到GPU的數(shù)據(jù).
注意: 數(shù)據(jù)在GPU端是否可見缠导，即廉羔，著色器能否讀取到數(shù)據(jù)，由是否啟用了對應(yīng)的屬性決定僻造，這就是glEnableVertexAttribArray的功能憋他，允許頂點著色器讀取GPU（服務(wù)器端）數(shù)據(jù)。
(2)方法簡介
glVertexAttribPointer (GLuint indx, GLint size, GLenum type, GLboolean normalized, GLsizei stride, const GLvoid* ptr)
功能: 上傳頂點數(shù)據(jù)到顯存的方法（設(shè)置合適的方式從buffer里面讀取數(shù)據(jù)）
參數(shù)列表:
index,指定要修改的頂點屬性的索引值,例如
size, 每次讀取數(shù)量髓削。（如position是由3個（x,y,z）組成竹挡，而顏色是4個（r,g,b,a）,紋理則是2個.）
type,指定數(shù)組中每個組件的數(shù)據(jù)類型×⑻牛可用的符號常量有GL_BYTE, GL_UNSIGNED_BYTE, GL_SHORT,GL_UNSIGNED_SHORT, GL_FIXED, 和 GL_FLOAT揪罕，初始值為GL_FLOAT。
normalized,指定當(dāng)被訪問時旧巾，固定點數(shù)據(jù)值是否應(yīng)該被歸一化（GL_TRUE）或者直接轉(zhuǎn)換為固定點值（GL_FALSE）
stride,指定連續(xù)頂點屬性之間的偏移量耸序。如果為0，那么頂點屬性會被理解為：它們是緊密排列在一起的鲁猩。初始值為0
ptr指定一個指針，指向數(shù)組中第一個頂點屬性的第一個組件罢坝。初始值為0
*/
//頂點坐標(biāo)數(shù)據(jù)
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*5, 0);
//紋理坐標(biāo)數(shù)據(jù)
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribTexCoord0);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribTexCoord0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*5, (GLfloat *)NULL + 3);
}
需要注意廓握，在這行代碼中
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribTexCoord0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*5, (GLfloat *)NULL + 3)
最后一個參數(shù)是ptr，指向數(shù)組中開始讀取紋理坐標(biāo)的第一個點嘁酿，這里是指針隙券，所以指向的是內(nèi)存地址中的位置，所以這里參數(shù)寫的不是vertexData[3]闹司。
4.加載頂點/紋理坐標(biāo)數(shù)據(jù)
代碼如下所示娱仔，獲取紋理圖片路徑->設(shè)置紋理參數(shù)->使用GLKBaseEffect完成頂點和片元著色器工作
-(void)setUpTexture
{
//1.獲取紋理圖片路徑
NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"beauty" ofType:@"jpeg"];
//2.設(shè)置紋理參數(shù)
//紋理坐標(biāo)原點是左下角,但是圖片顯示原點應(yīng)該是左上角.
NSDictionary *options = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@(1), GLKTextureLoaderOriginBottomLeft,nil];
GLKTextureInfo *textureInfo = [GLKTextureLoader textureWithContentsOfFile:filePath options:options error:nil];
//3.使用蘋果GLKit 提供GLKBaseEffect 完成著色器工作(頂點/片元)
cEffect = [[GLKBaseEffect alloc] init];
cEffect.texture2d0.enabled = GL_TRUE;
cEffect.texture2d0.name = textureInfo.name;
}
在這段代碼中的第二步奖地，設(shè)置了GLKTextureLoaderOriginBottomLeft墓塌，是為了解決圖片的旋轉(zhuǎn)問題，如果不設(shè)置這個參數(shù)衡楞，會發(fā)現(xiàn)圖片加載后是倒過來的借卧。
GLTextureLoader 簡化從各種資源文件中加載紋理.
從CGImages創(chuàng)建紋理理
- textureWithCGImage:options:error: 從Quartz圖像 加載2D紋理圖像并從數(shù)據(jù)創(chuàng)
建新紋理
- textureWithCGImage:options:queue:completionHandler: 從Quartz圖像異步
加載2D紋理圖像,并根據(jù)數(shù)據(jù)創(chuàng)建新紋理.從URL加載多維創(chuàng)建紋理
- cabeMapWithContentsOfURL:options:errer: 從單個URL加載?方體貼圖紋理
圖像,并根據(jù)數(shù)據(jù)創(chuàng)建新紋理
- cabeMapWithContentsOfURL:options:queue:completionHandler:從單個
URL異步加載?方體貼圖紋理圖像,并根據(jù)數(shù)據(jù)創(chuàng)建新紋理從?件加載多維數(shù)據(jù)創(chuàng)建紋理
- cubeMapWithContentsOfFile:options:errer: 從單個?件加載?方體貼圖紋理理
對象,并從數(shù)據(jù)中創(chuàng)建新紋理
- cubeMapWithContentsOfFile:options:queue:completionHandler:從單個?文件異步加載?方體貼圖紋理對象,并從數(shù)據(jù)中創(chuàng)建新紋理
- cubeMapWithContentsOfFiles:options:errer: 從一系列?件中加載立?體貼圖
紋理圖像,并從數(shù)據(jù)中創(chuàng)建新紋理- -cubeMapWithContentsOfFiles:options:queue:completionHandler:
從?系列?件異步加載?方體貼圖紋理圖像,并從數(shù)據(jù)中創(chuàng)建新紋理
5.繪制視圖的內(nèi)容
這個方法是必須要實現(xiàn)的盹憎，用來繪制圖像
/*
GLKView對象使其OpenGL ES上下文成為當(dāng)前上下文，并將其framebuffer綁定為OpenGL ES呈現(xiàn)命令的目標(biāo)铐刘。然后陪每，委托方法應(yīng)該繪制視圖的內(nèi)容。
*/
- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect
{
//1.清除顏色緩沖區(qū)
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
//2.準(zhǔn)備繪制
[cEffect prepareToDraw];
//3.開始繪制
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
}
6.運行結(jié)果
如下圖所示
GLKit 加載圖片
