OpenGL ES的概念

GPU

GPU是图像处理单元，能够结合集合、颜色、灯光和其他的数据而产生一个屏幕图像的硬件组件

1. GPU的在1s可以进行10亿次的矢量运算，以至于几乎不会影响性能

buffer

buffer分为 frame buffer 和 render buffer两大类，其中frame buffer相当于render buffer的管理者，frame buffer Object 即称为FBO，常用作离屏渲染缓存等。render buffer 又可以分为color buffer、depath buffer、stencil buffer三类。

1. frame buffer 仅仅是管理者，不需要分配内存；render buffer需要分配内存，且只有在分内存的时候才能会确定类型。
2. 只有在render buffer绑定到frame buffer，之后的绘制才能起作用

深度测试

3D绘制中有【深度】的概念。举个例子，A在z轴的2，B在z轴的1，摄像机在z轴的-10。那么A的深度就比B大。
openGLES默认是不开启深度测试的（虽然几乎所有app都会用到），这也就是说，后绘制的物体（颜色缓冲区中），会覆盖先绘制的物体。
深度缓存又称为Z缓存，片元渲染出来后，会

简单的使用【深度测试】

1. 深度基准默认为GL_LESS

渲染

用一个3D数据生成一个2D图像的过程就是渲染。 计算机上显示的图片都是由对应的颜色点组成的，这些矩形的颜色点叫做像素。它会为GPU提供要处理的3D数据 （缓存是提供数据最好的方法）

1. 在渲染时，GPU把纯数学OPenGL ES坐标系中 转化成帧缓存中对应的真实像素位置。帧缓存中像素位置叫做视口（viewport）坐标。
2. 转化几何形状数据未帧缓存中的颜色像素的渲染过程叫做【光栅化rasterizing】，每一个颜色像素叫做片元【fragment】。
3. 当openGL ES没有包含【纹理】，GPU根据包含该片元的对象的顶点颜色计算每一个片元的颜色；否则根据当前绑定的纹理缓存中的【纹素】来计算每一个片元的颜色

帧缓存

GPU需要知道应该在内存的那个地方存储渲染出来的2D图像像素数据、江西为GPU提供数据的缓存一样，接受渲染结果的缓冲区就叫做帧缓存（frame buffer）

1. 帧缓存不需要初始化，因为渲染指令会在合适的时候替换缓存的内容。
2. 同时可以存在很多个帧缓存
3. 屏幕显示像素受到钱缓存帧的控制，前缓冲帧和后缓冲帧受操作系统的控制，后缓存帧渲染完后立刻交换。

openGl ES的上下文

用于配置OpenGL ES的保存在特定平台的软件数据结构中的信息会被封装到一个上下文context中。

纹理

纹理是一个用来保存图像的颜色元素值OpenGL ES缓存。保存颜色值需要耗费很多内存，所以尽量用最小的图像来产生可以接受的渲染结果。 纹理的尺寸永远是：0~1

纹理步骤：

1. 纹理映射：对齐纹理和顶点，让GPU知道每一个片元的颜色由哪些纹素决定
2. 纹理取样：从绑定的纹理中选择纹素。

取样 (纹理映射实际上就是就是片元取样的过程)

1. 如果没有纹理，则GPU根据包含该片元的对象的顶点颜色计算每一个片元的颜色
2. 如果有纹理，则GPU根据当前绑定的纹理缓存中的【纹素】来计算每一个片元的颜色。

取样方式

1. 线性取样：GPU为计算一个片元的最终颜色而读取多个纹素的颜色
2. MIP贴图取样：是一个为纹理存储多个细节级别的技术。高细节的纹理会在S和T轴上存储很多纹理。如果片元的u、v纹理坐标和S、T轴的纹素存在较紧关系，GPU可以减少取样纹素的数量，减少访问内存的次数。
   一般MIP贴图取样可以通过减少GPU取样次数的方式提高渲染的性能，但MIP贴图为每一个纹素的内存增加了1/3。通常的测量是通过分别测试在2种取样方法，获取最合适的取样方式。

openGL坐标和纹理坐标系.png

PS：iOS的纹理坐标系和安卓一样，都是以左上角为原点

static final float postion
![Uploading 屏幕快照 2017-10-30 下午3.03.10_009211.png . . .]
COORD1[] = {
            -1.0f, -1.0f,
            1.0f, -1.0f,
            -1.0f, 1.0f,
            1.0f, 1.0f,
    };

    static final float TEXTURE_COORD1[] = {
            0.0f, 1.0f,
            1.0f, 1.0f,
            0.0f, 0.0f,
            1.0f, 0.0f,
    };

纹素取样，坐标映射关系.png
PS：详情见：http://blog.csdn.net/yellowcath/article/details/46534559

纹理压缩

1. 用来初始化压缩纹理的图像要求是尺寸是2的幂，同事还是个正方形。例如1个256*256的图像可以用在一个压缩纹理缓存中

光照

所谓光照指的是GPU为每一个顶点进行光线计算，然后进行插值计算，计算出每一个片元的最终颜色

1. openGLES的颜色模拟主要有：环境光、漫反射光diffuseColor、镜面反射光
2. 光线取决于3个关联因素：关系的设置，三角形相对光线的角度、三角形的材质
3. 大部分应用都是通过某种灯光和纹理来决定片元的颜色
4. 光线和几何图形相互作用的关键是：计算出每个物体照射和发散出的光线数量
5. 光线计算过程还包括材质、聚光灯效果、衰减因子等，但是GLKit简化了这一过程。

深度渲染缓存

基本所有的openGL应用都会用到【深度缓存】,大部分情况下可以使用它来消除对三角形、线段、点的进行排序(渲染的顺序)的需求。通常被称为Z缓存（Z轴上的缓存）

projectionMatrix 和modelviewMatrix

projectionMatrix 定义了用于整个场景的坐标系；modelviewMatrix定义了一个控制对象的显示位置的坐标系，简单的对象移动效果，可以通过改变modelviewMatrix来实现。

矩阵转化.png

动画移动

动画一般有2种情况，

1. 对面相对于用户【视点】的移动
2. 用户视点相对于对象的移动
   上面2种情况是通过矩阵变化，定义了几何图形是如何映射到像素颜色缓冲区的片元位置。通过改变了变化矩阵，来改变最终的映射。实际上用户的位置是不会变的，只是计算出来的对象位置相对于用户发生了改变

对象的绘画

几何坐标数据、纹理通过GPU绘画出来的步骤：

1. 将几何坐标数据存储到GPU内存中
2. 启动GPU中的顶点数据、纹理数据的，设置指针
3. 装饰器属性设置、并编译启动 baseEffect.prepareToDraw
4. 调用gldraw方法开始绘图

PS：同一个几何数据，可以通过编译启动2次着色器，绘画2个对象