作者：星陨
来源：音视频开发进阶
OpenGL 是跨平台的、专业的图形编程接口，而接口的实现是由厂商来完成的。
而当我们使用这组接口完成绘制之后，要把结果显示在屏幕上，就要用到 EGL 来完成这个转换工作。
EGL 是 OpenGL ES 渲染 API 和本地窗口系统（native platform window system）之间的一个中间接口层，它也主要由厂商来实现。EGL 提供了如下机制：
- 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
为了让 OpenGL ES 能够绘制在当前设备上，我们需要 EGL 作为 OpenGL ES 与设备的桥梁。
我们可以直接用 GLSurfaceView 来进行 OpenGL 的渲染，就是因为在 GLSurfaceView 的内部已经完成了对 EGL 的使用封装，当然我们也可以封装自己的 EGL 环境。
EGL 使用实践
EGL 的使用要遵循一些固定的步骤，按照这些步骤去配置、创建、渲染、释放。
-
创建与本地窗口系统的连接
·调用 eglGetDisplay 方法得到 EGLDisplay -
初始化 EGL 方法
·调用 eglInitialize 方法初始化 -
确定渲染表面的配置信息
·调用 eglChooseConfig 方法得到 EGLConfig -
创建渲染上下文
·通过 EGLDisplay 和 EGLConfig ，调用 eglCreateContext 方法创建渲染上下文，得到 EGLContext -
创建渲染表面
·通过 EGLDisplay 和 EGLConfig ，调用 eglCreateWindowSurface 方法创建渲染表面，得到 EGLSurface -
绑定上下文
·通过 eglMakeCurrent 方法将 EGLSurface、EGLContext、EGLDisplay 三者绑定，接下来就可以使用 OpenGL 进行绘制了。 -
交换缓冲
·当用 OpenGL 绘制结束后，使用 eglSwapBuffers 方法交换前后缓冲，将绘制内容显示到屏幕上 -
释放 EGL 环境
·绘制结束，不再需要使用 EGL 时，取消 eglMakeCurrent 的绑定，销毁 EGLDisplay、EGLSurface、EGLContext。
如果对 EGLDisplay、EGLSurface 、EGLContext 这些抽象概念傻傻分不清楚，可以参考这幅图：
其中：
- Display(EGLDisplay) 是对实际显示设备的抽象
- Surface（EGLSurface）是对用来存储图像的内存区域
- FrameBuffer 的抽象，包括 Color Buffer， Stencil Buffer ，Depth Buffer
- Context (EGLContext) 存储 OpenGL ES绘图的一些状态信息
使用 EGL 的具体步骤如下：
创建与本地窗口系统的连接
通过 eglGetDisplay 方法创建与本地窗口系统的连接，返回的是 EGLDisplay 类型对象，可以把它抽象理解成设备的显示屏幕。
1 private EGLDisplay mEGLDisplay = EGL14.EGL_NO_DISPLAY;
2 // 创建与本地窗口系统的连接
3 mEGLDisplay = EGL14.eglGetDisplay(EGL14.EGL_DEFAULT_DISPLAY);
4 // 如果创建之后还是 EGL_NO_DISPLAY ，表示创建失败
5 if (mEGLDisplay == EGL14.EGL_NO_DISPLAY) {
6 // failed
7 }这一步就可以看成是选择显示设备，一般都是选择默认的显示设备，也就是手机屏幕。
初始化 EGL
创建 EGLDisplay 对象之后，要将它进行初始化。
1 // EGL 的主版本号
2 private int[] mMajorVersion = new int[1];
3 // EGL 的次版本号
4 private int[] mMinorVersion = new int[1];
5 boolean result = EGL14.eglInitialize(mEGLDisplay, mMajorVersion, 0, mMajorVersion, 0);
6 if (!result) {
7 // failed
8 }
初始化的时候可以获得 EGL 的主版本号与次版本号。
确定可用的渲染表面（Surface）配置
把 Surface 看成是一个渲染表面，渲染表面包含一些配置信息，也就是 EGLConfig 属性：
比如：
- EGL_RED_SIZE：颜色缓冲区中红色用几位来表示
- EGL_BLUE_SIZE：颜色缓冲区中蓝色用几位来表示
更多的 EGLConfig 属性参考这里：
https://www.jianshu.com/p/9db986365cda。
有两种方式用来确定可用的渲染表面配置。
通过 eglGetConfigs 的方法获取底层窗口系统支持的所有 EGL 渲染表面配置，再用 eglGetConfigAttrib 查询每个 EGLConfig 的信息。
1 public static native boolean eglGetConfigs(
2 EGLDisplay dpy,
3 EGLConfig[] configs,
4 int configsOffset,
5 int config_size,
6 int[] num_config,
7 int num_configOffset
8 );
9
10 public static native boolean eglGetConfigAttrib(
11 EGLDisplay dpy,
12 EGLConfig config,
13 int attribute,
14 int[] value,
15 int offset
16 );另一种是创建好渲染表面配置列表，通过 eglChooseConfig 的方法，找到符合要求的 EGLConfig 配置。
1 public static native boolean eglChooseConfig(
2 EGLDisplay dpy,
3 int[] attrib_list,
4 int attrib_listOffset,
5 EGLConfig[] configs,
6 int configsOffset,
7 int config_size,
8 int[] num_config,
9 int num_configOffset
10 );第二种方法相对于第一种来说，不用再查询每一个 EGLConfig 属性了。
具体使用如下：
1 // 定义 EGLConfig 属性配置
2 private static final int[] EGL_CONFIG = {
3 EGL14.EGL_RED_SIZE, CFG_RED_SIZE,
4 EGL14.EGL_GREEN_SIZE, CFG_GREEN_SIZE,
5 EGL14.EGL_BLUE_SIZE, CFG_BLUE_SIZE,
6 EGL14.EGL_ALPHA_SIZE, CFG_ALPHA_SIZE,
7 EGL14.EGL_DEPTH_SIZE, CFG_DEPTH_SIZE,
8 EGL14.EGL_STENCIL_SIZE, CFG_STENCIL_SIZE,
9 EGL14.EGL_RENDERABLE_TYPE, EGL14.EGL_OPENGL_ES2_BIT,
10 EGL14.EGL_NONE,
11 };首先定义 EGLConfig 属性配置数组，定义红、绿、蓝、透明度、深度、模板缓冲的位数，最后要以 EGL14.EGL_NONE 结尾。
1 // 所有符合配置的 EGLConfig 个数
2 int[] numConfigs = new int[1];
3 // 所有符合配置的 EGLConfig
4 EGLConfig[] configs = new EGLConfig[1];
5
6 // configs 参数为 null,会在 numConfigs 中输出所有满足 EGL_CONFIG 条件的 config 个数
7 EGL14.eglChooseConfig(mEGLDisplay, EGL_CONFIG, 0, null, 0, 0, numConfigs, 0);
8 // 得到满足条件的个数
9 int num = numConfigs[0];
10 if (num != 0) {
11 // 会获取所有满足 EGL_CONFIG 的 config
12 EGL14.eglChooseConfig(mEGLDisplay, EGL_CONFIG, 0, configs, 0, configs.length, numConfigs, 0);
13 // 去第一个
14 mEGLConfig = configs[0];
15 }首先通过给 eglChooseConfig 相应参数设置为 null，找到符合条件的 EGLConfig 个数，如果不为空，则再一次调用，取第一个，就是想要的 EGLConfig 配置。
创建渲染上下文
有了 EGLDisplay 和 EGLConfig 对象，就可以创建 渲染表面 EGLSurface和 渲染上下文 EGLContext。
在创建渲染上下文时，同样要创建属性信息，主要是指定 OpenGL 使用版本。
1 private static final int[] EGL_ATTRIBUTE = {
2 EGL14.EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 2,
3 EGL14.EGL_NONE,
4 };同样，还是以 EGL14.EGL_NONE 结尾。
1 private EGLContext mEGLContext = EGL14.EGL_NO_CONTEXT;
2 // 创建上下文
3 mEGLContext = EGL14.eglCreateContext(mEGLDisplay, mEGLConfig, EGL14.EGL_NO_CONTEXT, EGL_ATTRIBUTE, 0);
4 if (mEGLContext == EGL14.EGL_NO_CONTEXT) {
5 // failed
6 }创建渲染表面
EGL 提供了两种方式创建渲染表面，一种是可见的，渲染到屏幕上，一种是不可见的，也就离屏的。
- eglCreatePbufferSurface：创建离屏的渲染表面
- eglCreateWindowSurface：创建渲染到屏幕的渲染表面
无论使用哪种创建方式，也都需要创建配置信息。
1 // 创建渲染表面的配置信息
2 private static final int[] EGL_SURFACE = {
3 EGL14.EGL_NONE,
4 };
5 private EGLSurface mEGLSurface = EGL14.EGL_NO_SURFACE;
6 // surface 参数是有 SurfaceView.getHolder 传递过来的
7 mEGLSurface = EGL14.eglCreateWindowSurface(mEGLDisplay, mEGLConfig, surface, EGL_SURFACE, 0);对于渲染到屏幕上的创建，配置信息可以不添加什么，但还是要以 EGL14.EGL_NONE 结尾。
而对于离屏的渲染表面创建，就还需要提供宽、高等信息，但是却不需要提供 surface 的参数了。
1 // 使用 eglCreatePbufferSurface 就需要指定宽和高
2 int[] EGL_SURFACE = {
3 EGL10.EGL_WIDTH, w,
4 EGL10.EGL_HEIGHT, h,
5 EGL10.EGL_NONE,
6 };
7 mEGLSurface = mEGL.eglCreatePbufferSurface(mEGLDisplay, mEGLConfig, EGL_SURFACE,0);绑定上下文
当有了 EGLDisplay、EGLSurface、EGLContext 对象之后，就可以为 EGLContext 绑定上下文了。
1 EGL14.eglMakeCurrent(mEGLDisplay, mEGLSurface, mEGLSurface, mEGLContext);当绑定上下文之后，就可以执行具体的绘制操作了，调用 OpenGL 相关的方法绘制图形。
交换缓冲，进行显示
当绘制结束之后，就该把绘制结果显示在屏幕上了。
1 EGL14.eglSwapBuffers(mEGLDisplay, mEGLSurface);通过 eglSwapBuffers 方法，将后台绘制的缓冲显示到前台。
释放操作
当绘制结束时，要进行相应的释放操作。
1 EGL14.eglMakeCurrent(mEGLDisplay, EGL14.EGL_NO_SURFACE, EGL14.EGL_NO_SURFACE, EGL14.EGL_NO_CONTEXT);
2 EGL14.eglDestroyContext(mEGLDisplay, mEGLContext);
3 EGL14.eglDestroySurface(mEGLDisplay, mEGLSurface);
4 EGL14.eglReleaseThread();
5 EGL14.eglTerminate(mEGLDisplay);
6
7 mEGLContext = EGL14.EGL_NO_CONTEXT;
8 mEGLDisplay = EGL14.EGL_NO_DISPLAY;
9 mEGLConfig = null;相当于就是把前面操作的 EGL 相关对象都释放掉。
当完成这样的一个流程之后，就基本上掌握了 EGL 的大部分使用。
EGL 操作的很多流程都是固定的，可以把它们再单独做一层封装，这里可以参考 grafika 的封装。
文章中具体代码部分，可以参考我的 Github 项目，欢迎 Star 。
https://github.com/glumes/AndroidOpenGLTutorial
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