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OpenGL ES渲染流程

OpenGL ES渲染流程

作者: 似奔跑的野马 | 来源:发表于2018-06-07 17:54 被阅读0次

    OpenGL ES作为一个底层渲染的接口,通过硬件加速,可以更好的处理图像绘制功能。

    OpenGL ES渲染的过程

    OpenGL ES渲染过程

    具体的渲染流程:
    1.创建EAGLContext 是一个Objective-c对象,管理上下文的相关状态。

        _context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2];
        [EAGLContext setCurrentContext:_context];
    

    此处使用的是OpenGL ES 2.0,是一个可编程管线,更灵活的进行图像处理。

    2.编译和链接着色器
    着色器程序类似于c的小程序,可以通过链接,处理图像渲染。

    const char *shaderChar = [shaderText UTF8String];
        
       GLuint shaderHandle = glCreateShader(shaderType);
        //传NULL支持中文注释
        glShaderSource(shaderHandle, 1, &shaderChar, NULL);
        glCompileShader(shaderHandle);
        
        //检查错误
        GLint status;
        glGetShaderiv(shaderHandle, GL_COMPILE_STATUS, &status);
        if(status == GL_FALSE) {
            GLchar message[256];
            glGetShaderInfoLog(shaderHandle, sizeof(message), 0, &message[0]);
            NSLog(@"%@",[NSString stringWithUTF8String:message]);
        }
    

    创建程序处理shader

    GLuint program = glCreateProgram();
        glAttachShader(program, vertextShader);
        glAttachShader(program, fragmentShader);
        
        glLinkProgram(program);
        
        GLint status;
        glGetProgramiv(program, GL_LINK_STATUS, &status);
        if(status == GL_FALSE) {
            GLchar message[256];
            glGetProgramInfoLog(program, sizeof(message), 0, &message[0]);
            NSLog(@"%@",[NSString stringWithUTF8String:message]);
        }
    

    3.创建帧缓存以及对应的颜色附件

    //将帧缓存内容输出到纹理(离屏渲染)
        glGenFramebuffers(1, &_screenFrameBuffer);
        glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, _screenFrameBuffer);
    
        glGenRenderbuffers(1, &_colorRenderBuffer);
        glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, _colorRenderBuffer);
     //将颜色缓存附近到帧缓存中(需要绑定对应颜色缓存,否则无效指令)
        glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, _colorRenderBuffer);
    [self.context renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER fromDrawable:self.CAEALayer];
    

    4.绘制

    glUseProgram(self.program);
    //绑定帧缓存,不假设前面以前绑定
     glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, _texFrameBuffer);
        glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, _depthBuffer);
        glClearColor(1.0, 1.0, .0, 1.0);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
       //设置视口,指定渲染的区域
        glViewport(0, 0, self.frame.size.width, self.frame.size.height);
        glDrawArrays(GL_TRIANGLE_FAN, 0, sizeof(HandleVertices));
    

    渲染的过程中需要,自己写shader
    创建一个顶点着色器file->new file ->empty 命名vetex.vsh。

    attribute vec3 aHandlePostion;
    varying vec2 vHandleTexPostion;
    void main()
    {
        gl_Position = vec4(aHandlePostion, 1.0);
        vHandleTexPostion = aHanldlTexPostion;
    }
    

    方法中有关键字attribute关键字,可以传递顶点数据到顶点着色器,是一个可读属性,可以传递顶点颜色法向量等数据。
    varying可以将数据从顶点着色器传递给片段着色器,在顶点着色器可以修改。
    着色程序以main开始,用于计算顶点数据,然后进入光栅器,进行光栅化。
    gl_Position着色语言的内置变量,返回对应顶点数据。
    这个着色器很简单,将外部传递的顶点数据直接赋值,没有做矩阵转换。定义成标准化设备坐标(NDC)。

    下面让我们看下片段着色器
    precision mediump float;
    varying vec2 vHandleTexPostion;
    void main()
    {
        vec4 texColor = texture2D(uHandleTex, vHandleTexPostion);
        gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
    }
    

    片段着色器很简单,直接返回一个红色,不对照片进行处理。
    OpenGL ES针对嵌入式设备,内存容量小,故使用变量需要定义精度
    此处声明float为mediump,还有对应highp lowp
    此处的varying就是和上述定义的顶点着色器变量一样,不能修改。
    texture2D采样照片纹理像素数据,然后展示。
    gl_FragColor是一个内置变量,返回此片段的颜色。
    NOTE:渲染管线中的背面剔除、深度测试、混合、裁剪等操作会在这个步骤后由GPU处理。因此此时返回的颜色并不一定是最终的颜色。

    传递数据给片段着色器
    //获取顶点的位置,就是顶点着色器定义的变量名
    _aHandlePostion = glGetAttribLocation(program, "aHandlePostion");
    
    
    static GLfloat HandleVertices[] = {
        //坐标
      -1, -1, 0,
      1, -1, 0 ,   
      1, 1, 0,    
      -1, 1, 0,   
    };
     glVertexAttribPointer(_aHandlePostion, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(float) * 5, HandleVertices);
     glEnableVertexAttribArray(_aHandlePostion);
    

    NOTE着色器中如果定义了变量,而没有使用,GPU为了优化,可能会去掉,导致未知的问题。

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