简介

OpenGL ES （OpenGL for Embedded Systems）是以手持和嵌入式为⽬标的高级 3D 图形应用程序编程接口（API）。OpenGL ES 是目前智能手机中占据统治地位的图形 API。支持的平台: iOS，Andriod，BlackBerry，bada，Linux，Windows。其中安卓主要还是采用 OpenGL ES，而 iOS 在 iOS 12开始被废弃，但是仍然可用，官方主推 Metal，但是有很多应用还是基于 OpenGL ES 写的，还没那么快直接迁移至 Metal，就像 Swift 和 OC 一样。

Metal 的也是采取了 OpenGL ES 的思想和做法自己开发的一个图形接口集合，因为高度封装所以使用很方便，但是想要熟悉了解还得深入底层，那么了解和学习 OpenGL ES 是很有必要的，毕竟这也是 iOS12之前的做法。

渲染流程

OpenGL ES允许应用程序利用底层图形处理器的强大功能。iOS 设备上的 GPU 可以执⾏复杂的 2D 和 3D 绘图，以及最终图像中每个像素的复杂着⾊计算。

OpenGL ES 图形管道

Application：提供图元装配的顶点、纹理信息
Vertex（顶点着色器）：处理顶点的平移、旋转、缩放
GeoMetry：图元装配，超出屏幕部分裁剪
Fragment：片元着色器，处理纹理、蒙版
Framebuffer Operations：帧缓冲区，颜色混合、模版、深度测试

顶点着色器

着色器程序是执行顶点操作的顶点着色器程序源代码/可执行文件。

接收方式

Attribute：接收顶点数组数据
Uniform：接收顶点/片元着色器使用的不变化的数据
采样器：接收纹理的特殊统一变量

主要任务

计算矩形变换位置
根据光照公式计算颜色
生成/变换纹理，片元着色器是没有办法传入属性即attribute的，可以通过顶点着色器桥接，间接将纹理坐标属性传递到片元着色器

图元装配

根据图元类型和顶点数据计算生成一个个的图元，裁剪、透视分割和视口变换操作都是在这个阶段进行，之后进入光栅化阶段

光栅化

把装配后的图元(点、线、三角形等)转化成一组二维片段的过程（屏幕是 2D 的）。二维片段有屏幕坐标、颜色属性、纹理坐标等数据。

片元着色器

接收方式

输入变量：光栅化单元用插值为每个⽚段生成的顶点着色器输出
Uniform：接收顶点/片元着色器使用的不变化的数据
采样器：⽚元着色器器使⽤纹理的特殊统一变量量类型

主要任务

计算颜色
获取纹理值
往像素中填充颜色值【纹理值/颜色值】

它可以用于图片/视频/图形中每个像素的颜色填充（比如给视频添加滤镜，实际上就是将视频中每个图片的像素点颜色填充进⾏修改）。

顶点着色器、片元着色器都是代码段，类似于iOS中的函数/方法，有返回值。顶点着色器的返回值会被复制给 gl_Position，片元着色器的结果会赋值给 gl_fragColor。这两个返回值都属于 GLSL中的内建变量，是封装好的，直接将数据赋值给它即可。

gl_Position：顶点着色器中某一个顶点经过一系列处理后得到的结果
gl_fragColor：经过片元着色器对某一个像素点来进行处理之后的结果

EGL（Embedded Graphics Library）

OpenGL ES 命令需要渲染上下文和绘制表面才能完成图形图像的绘制
渲染上下⽂: 存储相关OpenGL ES状态，是一个状态机
绘制表面：⽤于绘制图元的表面,需要指定渲染的缓存区,例如颜⾊缓、深度和模板
OpenGL ES API 并没有提供如何渲染上下文或者上下文如何连接到原生窗口系统，EGL 是 Khronos 渲染 API（OpenGL ES）和原生窗口的之间的接口，iOS 是唯一支持 OpenGL ES 却不支持 EGL 的平台，因为 Apple 提供自己的 EGL API 实现— EAGL。
因为每个窗⼝系统都有不同的定义,所以EGL提供基本的不透明类型—EGLDisplay, 这个类型封装了所有系统相关性,用于和原生窗⼝系统接⼝