• GLKit框架的设计目的是为了简化基于OpenGL/OpenGL ES的应用开发。它的出现加快了OpenGL/OpenGL ES应用程序开发。使用数学库，背影纹理加载，预先创建着色器效果，以及标准视图和视图控制器来实现渲染循环。
• GLKit框架提供了功能和类，可以减少创建新的基于着色器的应用程序所需的工作量，也可以支持依赖早期版本OpenGL/OpenGL ES提供的固定着色器顶点或片段处理的现有应用程序。

GLKit功能

1. 加载纹理，允许加载各种纹理，且可以后台加载，通过GLKTextureLoader类来加载。
2. 提供高性能的数学运算，提供常用的向量、矩阵等运算。
3. 提供常见的着色器，包含以下3种：

• GLKBaseEffect
• GLKReflectionMapEffect
• GLKSkyboxEffect

4. 提供视图及视图控制器：GLKView和GLKViewController

• GLKView：提供绘制场所，继承于UIView
• GLKViewController：用于绘制视图内容的管理和呈现，继承于UIViewController

注意：虽然苹果弃用OpenGL ES，但 iOS 开发者可以继续使用。

使用GLKit呈现OpenGL ES内容。

下图来自Apple官方文档Drawing with OpenGL ES and GLKit

GLkit呈现图片过程
通过GLKit展现图片主要有三个步骤：

1. GLKView的创建和配置
2. 使用GLKView对象绘制图形，并存储到帧缓冲区
3. 从缓冲区中读取数据，并显示到屏幕上

GLKit 常用API

GLKit纹理加载

1. GLKTextureInfo类，表示创建OpenGL纹理信息
   GLKTextureInfo常用属性如下表：

属性	说明
name	OpenGL上下文中纹理名称
target	纹理绑定的目标
height	加载的纹理高度
width	加载纹理的宽度
textureOrigin	加载纹理中的原点位置
alphaState	加载纹理中alpha分量状态
containsMipmaps	布尔值,加载的纹理是否包含mip贴图

2. 使用GLKTextureLoader函数从资源文件加载纹理信息，返回GLKTextureInfo对象

2.1 初始化方法加载纹理

//初始化⼀个新的纹理加载到对象中
- (instancetype)initWithSharegroup:(EAGLSharegroup *)sharegroup;
- (instancetype)initWithShareContext:(NSOpenGLContext *)context;

2.2 从文件中加载纹理

//从⽂件加载2D纹理图像并从数据中创建新的纹理
+ (nullable GLKTextureInfo *)textureWithContentsOfFile:(NSString *)path options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options error:(NSError * __nullable * __nullable)outError; 

//从⽂件中异步加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理
- (void)textureWithContentsOfFile:(NSString *)path options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options queue:(nullable dispatch_queue_t)queue completionHandler:(GLKTextureLoaderCallback)block;    

2.3 从URL加载处理

//从URL加载2D纹理图像并从数据创建新纹理
+ (nullable GLKTextureInfo *)textureWithContentsOfURL:(NSURL *)url options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options error:(NSError * __nullable * __nullable)outError;   

//从URL异步加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理
- (void)textureWithContentsOfURL:(NSURL *)url options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options queue:(nullable dispatch_queue_t)queue completionHandler:(GLKTextureLoaderCallback)block; 

2.4 从内存中表示创建纹理

//从内存空间加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理
+ (nullable GLKTextureInfo *)textureWithContentsOfData:(NSData *)data options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options error:(NSError * __nullable * __nullable)outError;   

//从内存空间异步加载2D纹理图像,并从数据中创建新纹理
- (void)textureWithContentsOfData:(NSData *)data options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options queue:(nullable dispatch_queue_t)queue completionHandler:(GLKTextureLoaderCallback)block;  

2.5 从CGImages创建纹理

//从Quartz图像 加载2D纹理图像并从数据创建新纹理
+ (nullable GLKTextureInfo *)textureWithCGImage:(CGImageRef)cgImage options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options error:(NSError * __nullable * __nullable)outError;

//从Quartz图像异步加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理
- (void)textureWithCGImage:(CGImageRef)cgImage options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options queue:(nullable dispatch_queue_t)queue completionHandler:(GLKTextureLoaderCallback)block;  

2.6 从URL加载多维创建纹理

//从单个URL加载⽴立⽅方体贴图纹理图像,并根据数据创建新纹理
+ (nullable GLKTextureInfo*)cubeMapWithContentsOfURL:(NSURL *)url options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options error:(NSError * __nullable * __nullable)outError; 

//从单个URL异步加载⽴方体贴图纹理图像,并根据数据创建新纹理
+ (nullable GLKTextureInfo*)cubeMapWithContentsOfURL:(NSURL *)url options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options error:(NSError * __nullable * __nullable)outError;  

2.7 从文件加载多维数据创建纹理

//从单个文件加载⽴方体贴图纹理对象,并从数据中创建新纹理
+ (nullable GLKTextureInfo*)cubeMapWithContentsOfFile:(NSString *)path options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options error:(NSError * __nullable * __nullable)outError;  

//从单个⽂件异步加载⽴方体贴图纹理对象,并从数据中创建新纹理
- (void)cubeMapWithContentsOfFile:(NSString *)path options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options queue:(nullable dispatch_queue_t)queue completionHandler:(GLKTextureLoaderCallback)block; 

//从⼀系列文件中加载⽴方体贴图纹理图像,并从数据中创建新纹理
+ (nullable GLKTextureInfo*)cubeMapWithContentsOfFiles:(NSArray<id> *)paths options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options error:(NSError * __nullable * __nullable)outError; 

//从⼀系列⽂件异步加载⽴方体贴图纹理图像,并从数据中创建新纹理
- (void)cubeMapWithContentsOfFiles:(NSArray<id> *)paths options:(nullable NSDictionary<NSString*, NSNumber*> *)options queue:(nullable dispatch_queue_t)queue completionHandler:(GLKTextureLoaderCallback)block; 

GLKView 使⽤OpenGL ES 绘制内容的视图默认实现

1. 初始化视图

- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame context:(EAGLContext *)context;

2. 配置视图的代理
3. 配置帧缓冲区对象

drawableColorFormat：颜色缓冲区格式
drawableDepthFormat：深度缓冲区格式
drawableStencilFormat：模板缓冲区格式
drawableMultisample：多重采样缓冲区格式

4. 设置帧缓存区属性

drawableHeight：底层缓冲区对象的高度（以像素为单位）
drawableWidth：底层缓冲区对象的宽度（以像素为单位）

5. 绘制视图内容

• context：绘制视图内容时使用的OpenGL ES上下文。
• - (void)bindDrawable;该函数是将底层FrameBuffer对象绑定到OpenGL ES。
• enableSetNeedsDisplay：布尔值，指定视图是否响应使视图内容无效的消息
• - (void)display;该函数是立即重绘视图内容。
• snapshot UIImage类型，绘制视图内容并将其作为新图像对象返回

6. 删除视图FrameBuffer对象

- (void)deleteDrawable;

7. 实现GLKViewDelegate代理方法

//绘制视图内容
- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect;

注意：必须实现代理，否则无法绘制视图

GLKViewController

1. 配置帧速率

• preferredFramesPerSecond：视图控制器调用视图以及更新视图内容的速率，默认为30
• framesPerSecond：视图控制器调用视图以及更新视图内容的实际速率

2. 配置 GLKViewController 代理
3. 控制帧更新：

• paused：布尔值，渲染循环是否已暂停
• pauseOnWillResignActive：布尔值，当前程序重新激活活动状态时视图控制器是否自动暂停渲染循环。
• resumeOnDidBecomeActive：布尔值，当前程序变为活动状态时视图控制是否自动恢复呈现循环。

4. 获取有关 View 的更新信息

• framesPerSecond：视图控制器自创建以来发送的帧更新数。
• timeSinceFirstResume：视图控制器第一次恢复发送更新事件以来经过的时间量。
• timeSinceLastResume：自上次视图控制器恢复发送更新事件以来更新的时间量。
• timeSinceLastUpdate：自上次视图控制器调用委托方法以及经过的时间量。
• timeSinceLastDraw：自上次视图控制器调用视图 display 方法以来经过的时间量。

5. 实现代理方法：

//处理更新事件
- (void)glkViewControllerUpdate:(GLKViewController *)controller; 

//暂停/恢复通知
- (void)glkViewController:(GLKViewController *)controller willPause:(BOOL)pause; 

GLKBaseEffect

GLKBaseEffect 是 GLKit 提供的一种简单光照/着色系统，用于基于着色器 OpenGL 渲染。

1. 命名Effect

属性	说明
label	给Effect(效果)命名

2. 配置模型视图转换

属性	说明
transform	绑定效果时应⽤于顶点数据的模型视图,投影和纹理变换

3. 配置光照效果

属性	说明
lightingType	用于计算每个片段的光照策略，GLKLightingType枚举

属性	说明
GLKLightingType枚举	说明
GLKLightingTypePerVertex	表示在三角形中每个顶点执⾏光照计算,然后在三角形进⾏插值
GLKLightingTypePerPixel	表示光照计算的输⼊在三角形内插入,并且在每个片段执行光照计算

4.配置光照

属性	说明
lightModelTwoSided	布尔值,表示为基元的两侧计算光照
material	计算渲染图元光照使⽤的材质属性
lightModelAmbientColor	环境颜⾊,应⽤效果渲染的所有图元
light0	场景中第⼀个光照属性
light1	场景中第⼆个光照属性
light2	场景中第三个光照属性

5. 配置纹理

属性	说明
texture2d0	第一个纹理属性
texture2d1	第⼆个纹理属性
textureOrder	纹理应用于渲染图元的顺序

6. 配置雾化

属性	说明
fog	应⽤于场景的雾属性

7. 配置颜色信息

属性	说明
colorMaterialEnable	布尔值,表示计算光照与材质交互时是否使⽤颜⾊顶点属性
useConstantColor	布尔值,指示是否使用常量颜⾊
constantColor	不提供每个顶点颜色数据时使⽤常量颜⾊

8. 准备绘制效果

方法	说明
- prepareToDraw	准备渲染效果

注意：

• GLKit中最多只有3个光照，2个纹理
• 常量颜色：黑色