安卓平台
本节使用OpenGL ES显示PNG图片，基于JNI开发，使用EGL作为OpenGL ES和显示设备之前的桥梁。另外PNG图片的数据读取使用libpng。
一、EGL简介
EGL 是 OpenGL ES 和底层 Native 平台视窗系统之间的接口。OpenGL ES 本质上是一个图形渲染管线的状态机，而 EGL 则是用于监控这些状态以及维护 Frame buffer 和其他渲染 Surface 的外部层。EGL提供如下机制：
- 与设备的原生窗口系统通信
- 查询绘图表面的可用类型和配置
- 创建绘图表面
- 在OpenGL ES 和其他图形渲染API之间同步渲染
- 管理纹理贴图等渲染资源
具体的EGL函数介绍参考：EGL API文档
二、代码讲解
显示PNG的基本流程
- 打开PNG图片
- 开启线程
- 当设置window后，在新线程中创建OpenGL ES运行环境，由EGL进行配置窗口
- OpenGL ES创建纹理并初始化
- 创建显卡可执行程序shaders
- 开始绘制
2.1 打开PNG并开启新线程
bool PngRender::openFile(const char *pngPath) { LOGI("open png file:%s", pngPath); printids(); //使用libpng打开PNG图片，并读取出RGBA数据 pngPicDecoder = new PngPicDecoder(); pngPicDecoder->openFile(const_cast<char *>(pngPath)); /**创建子线程进行PNG解码 * 参数一 为指向线程标识符的指针 * 参数二 定制各种不能的线程属性 * 参数三 是线程运行函数的地址 * 参数四 是运行函数的参数 */ int ret = pthread_create(&threadId, 0, pngRenderThread, this); return ret == 0; }
使用libpng处理PNG图片，通用性更强。新线程调用pngRenderThread函数。
2.2 新线程中初始化EGL和OpenGL
void PngRender::renderLoop() { LOGI("renderLoop"); renderEnabled = true; while (renderEnabled) { LOGI("waiting for mLock..."); pthread_mutex_lock(&mLock); LOGI("Got mLock"); switch (msg) { case MSG_WINDOW_SET: { LOGI("MSG_WINDOW_SET"); //设置了window,开始初始化 initial = initialize(); break; } case MSG_RENDER_LOOP_EXIT: LOGI("MSG_RENDER_LOOP_EXIT"); //退出循环 renderEnabled = false; destroy(); break; case MSG_NONE: LOGI("MSG_NONE"); break; } msg = MSG_NONE; if (initial) { LOGI("初始化成功，开始绘制"); eglMakeCurrent(eglDisplay, eglSurface, eglSurface, eglContext); drawPng(); pthread_cond_wait(&mCondition, &mLock); usleep(100 * 1000);//睡眠100S } pthread_mutex_unlock(&mLock); } }
当设置了window后，就开始执行初始化，这个window就是安卓应用层API，SurfaceView或者TextureView。
初始化过程：先进行EGL的初始化，再进行OpenGL的初始化
2.3 EGL的初始化
const EGLint attribs[] = {EGL_BUFFER_SIZE, 32, EGL_ALPHA_SIZE, 8, EGL_BLUE_SIZE, 8, EGL_GREEN_SIZE, 8, EGL_RED_SIZE, 8, EGL_RENDERABLE_TYPE, EGL_OPENGL_ES2_BIT, EGL_SURFACE_TYPE, EGL_WINDOW_BIT, EGL_NONE}; //获取显示设备 eglDisplay = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY); LOGI("获取并与显示设备连接"); //初始化EGL int major,minor; eglInitialize(eglDisplay, &major, &minor); LOGI("初始化EGL,对EGL内部数据结构进行设置，返回主版本号和次版本号,major=%d,minor=%d", major, minor); //列出并让EGL选择最合适的配置 eglChooseConfig(eglDisplay, attribs, &eglConfig, 1, &numConfigs); LOGI("选择合适的配置参数"); EGLint eglContextAttributes[] = {EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 2, EGL_NONE}; //构建OpenGL上下文 eglContext = eglCreateContext(eglDisplay, eglConfig, NULL, eglContextAttributes); LOGI("构建OpenGL上下文"); //2.创建window EGLint visualID; eglGetConfigAttrib(eglDisplay, eglConfig, EGL_NATIVE_VISUAL_ID, &visualID); LOGI("查询配置对象中的属性值，原生可视系统的可视ID：EGL_NATIVE_VISUAL_ID=%d", visualID); ANativeWindow_setBuffersGeometry(nativeWindow, 0, 0, visualID); eglSurface = eglCreateWindowSurface(eglDisplay, eglConfig, nativeWindow, 0); LOGI("创建窗口");
2.4 OpenGL ES初始化
//4.创建纹理对象并绘制 //创建纹理对象 glGenTextures(1, &glTexture); //OpenGL与纹理绑定 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, glTexture); //配置纹理过滤器，决定像素如何被填充 glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); //配置映射规则 glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE); //5.刷新纹理 //从pngDecoder获取RGBA数据 const RawImageData rawImageData = pngPicDecoder->getRawImageData(); LOGI("raw_image_data Meta: width is %d height is %d size is %d colorFormat is %d", rawImageData.width, rawImageData.height, rawImageData.size, rawImageData.gl_color_format); //RGBA数据传给纹理对象 glActiveTexture(GL_TEXTURE0); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, glTexture); glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, rawImageData.width, rawImageData.height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, (byte *) rawImageData.data); pngPicDecoder->releaseRawImageData(&rawImageData);//释放临时对象资源 //6.渲染到显示设备 //6.1初始化shader //6.1.1 vertext shader的编译 GLint status; glVertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);//创建顶点着色器 glShaderSource(glVertexShader, 1, &VERTEX_SHADER_SOURCE, NULL);//顶点着色器程序加载到内存 glCompileShader(glVertexShader);//编译顶点着色器程序 glGetShaderiv(glVertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &status);//检查编译是否成功 if (status == GL_FALSE) { glDeleteShader(glVertexShader); LOGI("Failed to compile shader : %s\n", VERTEX_SHADER_SOURCE); return false; } //6.1.2 fragment shader的编译 glFragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);//创建片着色器 glShaderSource(glFragmentShader, 1, &FRAGMENT_SHADER_SOURCE, NULL);//片元着色器加载到内存 glCompileShader(glFragmentShader);//编译片元着色器 glGetShaderiv(glFragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, &status); if (status == GL_FALSE) { glDeleteShader(glFragmentShader); LOGI("Failed to compile shader : %s\n", FRAGMENT_SHADER_SOURCE); return false; } //6.2 创建显卡可执行程序 glProgram = glCreateProgram();//创建程序对象 glAttachShader(glProgram, glVertexShader);//顶点着色器附加到程序 glAttachShader(glProgram, glFragmentShader);//片元着色器附加到程序 glBindAttribLocation(glProgram, ATTRIBUTE_VERTEX, "position"); glBindAttribLocation(glProgram, ATTRIBUTE_TEXCOORD, "texcoord"); glLinkProgram(glProgram);//链接程序 glGetProgramiv(glProgram, GL_LINK_STATUS, &status);//检查链接是否成功 if (status == GL_FALSE) { LOGI("Failed to link program %d", glProgram); return false; } glUseProgram(glProgram); glUniformSampler = glGetUniformLocation(glProgram, "yuvTexSampler");
2.5 绘制图像
void PngRender::drawPng() { LOGI("drawPng"); //规定窗口大小 glViewport(backLeft, backTop, backWidth, backHeight); glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); glEnable(GL_BLEND); glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA); //使用显卡绘制程序 glUseProgram(glProgram); static const GLfloat vertices[] = {-1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f}; //设置顶点坐标 glVertexAttribPointer(ATTRIBUTE_VERTEX, 2, GL_FLOAT, 0, 0, vertices); glEnableVertexAttribArray(ATTRIBUTE_VERTEX); //设置纹理坐标 static const GLfloat texCoords[] = {0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f}; glVertexAttribPointer(ATTRIBUTE_TEXCOORD, 2, GL_FLOAT, 0, 0, texCoords); glEnableVertexAttribArray(ATTRIBUTE_TEXCOORD); //绑定gltexture glActiveTexture(GL_TEXTURE0); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, glTexture); glUniform1i(glUniformSampler, 0); glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4); eglSwapBuffers(eglDisplay, eglSurface); }
