OpenGLES ---- (1)画一个三角形

OpenGL 渲染流程

在OpenGL中，任何事物都在3D空间中，而屏幕和窗口却是2D像素数组，这导致OpenGL的大部分工作都是关于把3D坐标转变为适应你屏幕的2D像素。3D坐标转为2D坐标的处理过程是由OpenGL的图形渲染管线（Graphics Pipeline，大多译为管线，实际上指的是一堆原始图形数据途经一个输送管道，期间经过各种变化处理最终出现在屏幕的过程）管理的。

OpenGL 渲染流程如下图几个阶段：

image

使用CAEAGLLayer

1.自定义一个view 并改变他的layer的类型

- (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame {
    self = [super initWithFrame:frame];
    if (self) {
        _currentContext = [[EAGLContext alloc]initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2];
        
        _eaglLayer = [[CAEAGLLayer  alloc]init];
        _eaglLayer.frame = frame;
        _eaglLayer.opaque = YES;
      ///默认透明，设置成不透明
        _eaglLayer.drawableProperties = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:
                                        [NSNumber numberWithBool:YES],kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking,
                                        kEAGLColorFormatRGBA8,kEAGLDrawablePropertyColorFormat, nil];
      ///kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking表示绘图表面显示后，是否保留其内容。
      ///kEAGLColorFormatRGBA8：32位RGBA的颜色，4*8=32位
        [EAGLContext setCurrentContext:_currentContext];
        [self.layer addSublayer:_eaglLayer];

        [self setupFrameBuffer];
        [self setupColorBuffer];
        [self setupBindFrameBuffer];
        [self setupProgram];
    }
    return self;
}

- (Class)layerClass {
    return [CAEAGLLayer class];
}

2. 创建frameBuffer

- (void)setupFrameBuffer {
    ///生成一个frameBuffer ，1表示数量
   glGenFramebuffers(1, &_frameBuffer);
    ///帧缓冲区与framebuffer 建立绑定关系，
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, _frameBuffer);
    ///启用顶点数组
    glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
    ///指定渲染的顶点数据
    glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GL_FLOAT)*3, vertices);
}

GLfloat vertices[]  = {
    -0.5f,0.5f,0.0f,
    -0.5f,-0.5f,0.0f,
    0.5f,-0.5f,0.0f,
};

顶点坐标的数据应该绘制的位置如下图

image.png

3.创建colorBuffer

- (void)setupColorBuffer {
    ///生成渲染缓冲区对象名称
    glGenRenderbuffers(1, &_colorBuffer);
    /// 绑定一个命名的渲染缓冲区对象
    glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, _colorBuffer);
    ///开启颜色通道
    glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribColor);
    glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribColor, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GL_FLOAT)*4, colorTexts);
}

4.绑定frameBuffer

- (void)setupBindFrameBuffer {
    ///将renderbuffer对象附加到framebuffer对象
    /*
    target
    指定帧缓冲目标。 符号常量必须是GL_FRAMEBUFFER。
    attachment
    指定renderbuffer应附加到的附着点。 必须是以下符号常量之一：GL_COLOR_ATTACHMENT0，GL_DEPTH_ATTACHMENT或  GL_STENCIL_ATTACHMENT
    renderbuffertarget
    指定renderbuffer目标。 符号常量必须为GL_RENDERBUFFER。
    renderbuffer
    指定要附加的renderbuffer对象。
    */
    glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, _colorBuffer);
    [_currentContext renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER fromDrawable:_eaglLayer];
    
    /// 获取渲染的width、height
    glGetRenderbufferParameteriv(GL_RENDERBUFFER, GL_RENDERBUFFER_WIDTH, &_frameWidth);
    glGetRenderbufferParameteriv(GL_RENDERBUFFER, GL_RENDERBUFFER_HEIGHT, &_frameHeight);
}

4.创建着色器

- (void)setupProgram {
    ///加载顶点着色器
    GLuint vertexShader = [self loadShaderType:GL_VERTEX_SHADER fileName:@"vertex.vsh"];
    ///加载片源着色器
    GLuint fragmentShader = [self loadShaderType:GL_FRAGMENT_SHADER fileName:@"fragment.fsh"];
    ///创建program
    _program =  glCreateProgram();
    ///指定着色器对象将附加到的program对象。
    glAttachShader(_program, vertexShader);
    glAttachShader(_program, fragmentShader);
    ///链接一个程序对象。
    glLinkProgram(_program);
    
    //检查program结果
    GLint linkSuccess;
    glGetProgramiv(_program, GL_LINK_STATUS, &linkSuccess);
    if (linkSuccess == GL_FALSE) {
        GLchar messages[256];
        glGetProgramInfoLog(_program, sizeof(messages), 0, &messages[0]);
        NSString *messageString = [NSString stringWithUTF8String:messages];
        NSLog(@"error message: %@", messageString);
    }
    ///删除临时创建的顶点/片源着色器
    glDeleteShader(vertexShader);
    glDeleteShader(fragmentShader);
}


- (GLuint)loadShaderType:(GLenum)type fileName:(NSString *)shaderName {
    NSString *shaderPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:shaderName ofType:nil];
    NSError *error;
    ///1.获取shader 的内容
    NSString *shaderString = [NSString stringWithContentsOfFile:shaderPath encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
    if (!shaderString) {
        NSLog(@"Error loading shader: %@", error.localizedDescription);
        return -1;
    }
    ///2.创建一个shader（根据type类型）
    GLuint shader = glCreateShader(type);
    const char * shaderStringUTF8 = [shaderString UTF8String];
    int shaderStringLength = (int)[shaderString length];
    //3.将着色器源码附加到着色器对象上。
    //参数1：shader,要编译的着色器对象 *shader
    //参数2：numOfStrings,传递的源码字符串数量 1个
    //参数3：strings,着色器程序的源码（真正的着色器程序源码）
    //参数4：lenOfStrings,长度，具有每个字符串长度的数组，或NULL，这意味着字符串是NULL终止的
    glShaderSource(shader, 1, &shaderStringUTF8, &shaderStringLength);
     ///4.把着色器源代码编译成目标代码
    glCompileShader(shader);
    ///删除
    GLint status;
    glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);

    ///5.获取shader 的状态，如果失败，会有相应的日志
    if (status == GL_FALSE) {
        GLchar messages[256];
        glGetShaderInfoLog(shader, sizeof(messages), 0, &messages[0]);
        NSString *messageString = [NSString stringWithUTF8String:messages];
        NSLog(@"%@", messageString);
        return -1;
    }
    return shader;
}

4.绘制

-(void)drawTrangles {
    ///确保在当前opengL 上下文
    [EAGLContext setCurrentContext:_currentContext];
    ///设置绘制窗口的位置和宽高
    glViewport(0, 0, _frameWidth, _frameHeight);
    ///清除上一次的缓存
    glClearColor(0, 0, 0, 1.0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glUseProgram(_program);
    ///开始绘制
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
    ///请求将绘制的内容显示到绑定的renderBuffer 上
    [_currentContext presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];
}

最终效果

IMG_0090.PNG