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学习OpenGL ES之第一个OpenGL ES项目

学习OpenGL ES之第一个OpenGL ES项目

作者: handyTOOL | 来源:发表于2017-04-18 17:32 被阅读2256次

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    最近一段时间在研究AR,为了熟悉3D渲染的相关知识,把OpenGL ES研究了一下。后续会写一些OpenGL ES系列的文章,内容上会由浅入深,相关代码会直接开源在Github上。想要学习OpenGL ES的朋友可以去看一下。

    第一篇主要说一下如何在iOS里配置一个基本的OpenGL ES项目。

    我写这篇文章的时候Xcode里面已经没有OpenGL ES的项目模板了,苹果只留下了SpriteKit,SceneKit,Metal的项目模板,估计是为了大力推广自家的高层和底层的SDK。所以现在只能从Single View Application开始。

    最方便的开始方法是直接签出我放在Github上的项目
    git clone https://github.com/SquarePants1991/OpenGLESLearn.git
    切换到 branch chapter1
    cd OpenGLESLearn
    git checkout chapter1
    编译运行,如果一切没问题,可以看到一个红色的ViewController。

    接下来我们来看看这个项目里面主要有什么。

    其中和OpenGL ES相关的有三块
    fragment.glsl
    vertex.glsl
    ViewController.h/m

    fragment.glslvertex.glsl是OpenGL ES2之后才有的Shader,用来对渲染流程中的两个重要环节进行编程,这个我们后面详细讲解。先看ViewController.h/m中的内容。
    首先,ViewController继承自GLKViewController

    #import <GLKit/GLKit.h>
    @interface ViewController : GLKViewController
    @end
    

    GLKViewController会帮助我们对OpenGLES进行一些基本的配置,比如生成默认的FrameBufferObject,这些会在后面文章介绍。

    在这个ViewController里,最重要的两个变量是

    @property (strong, nonatomic) EAGLContext *context;
    @property (assign, nonatomic) GLuint shaderProgram;
    

    viewDidLoad中会初始化这两个变量

    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        [self setupContext];
        [self setupShader];
    }
    

    EAGLContext *context是GLKit用来处理OpenGL ES相关配置的变量,可以初始化出兼容不同OpenGL ES版本的上下文环境。

    - (void)setupContext {
        // 使用OpenGL ES2, ES2之后都采用Shader来管理渲染管线
        self.context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2];
        
        if (!self.context) {
            NSLog(@"Failed to create ES context");
        }
        
        GLKView *view = (GLKView *)self.view;
        view.context = self.context;
        view.drawableDepthFormat = GLKViewDrawableDepthFormat24;
        [EAGLContext setCurrentContext:self.context];
    }
    

    上面的代码初始化的就是OpenGL ES2的上下文环境。

    GLuint shaderProgram可以理解为Shader编译过后使用它们的一个凭证,会在后面介绍Shader时详述。

    update- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect是在GLKViewController中被循环调用的方法,也被称为Game Loop,一般在update中更新变量,- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect中进行绘制。

    - (void)update {
        // 距离上一次调用update过了多长时间,比如一个游戏物体速度是3m/s,那么每一次调用update,
        // 他就会行走3m/s * deltaTime,这样做就可以让游戏物体的行走实际速度与update调用频次无关
        // NSTimeInterval deltaTime = self.timeSinceLastUpdate;
        
    }
    
    - (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect {
       // 清空之前的绘制
        glClearColor(1, 0.2, 0.2, 1);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        
        // 使用fragment.glsl 和 vertex.glsl中的shader
        glUseProgram(self.shaderProgram);
    }
    

    OpenGL ES使用缓冲区来存储像素颜色深度等信息,缓冲区可以理解为一个字节数组。OpenGL ES在绘制时会有两个缓冲区,一个用来绘制当前帧,一个被显示出来,绘制当前帧的缓冲区绘制完后会和被显示出来的进行交换,这个动作不停重复,从而达到更新显示的目的。这些操作也是GLKit帮我们做了。

    glClearColor设置了清空缓冲区使用的颜色,glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)中的GL_COLOR_BUFFER_BIT表示只清空缓冲区的颜色部分。后续用到深度缓冲区时,还得将深度缓存一起Clear掉。

    glUseProgram(self.shaderProgram)指明了使用什么样的Shader渲染后面的代码。

    在下一篇文章中就要在glUseProgram(self.shaderProgram)之后添加一些渲染代码,绘制出一个三角形。

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      网友评论

      • 09a65ed59df2:想系统学习OpenGL,有什么学习资料推荐下,谢谢。
      • 徐先生_d6c4:只能跑真机么?我跑模拟器是黑屏啊
        handyTOOL:@徐先生_d6c4 嗯,OpenGL调试最好用真机,模拟器软件模拟太慢。而且苹果自家的Metal直接就不支持模拟器了,想调试Metal的话只能用真机。。。
        徐先生_d6c4:@handyTOOL 没问题了,模拟器运行比较缓慢。:+1: 方便以后多交流一下么
        handyTOOL:@徐先生_d6c4 什么版本的Xcode,运行的代码是chapter几分支下的?控制台有什么错误输出吗?我用Xcode9.0 ip6的模拟器运行chapter1分支下的代码是OK的。
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