GLKit概述
GLKit 框架的设计⽬标是为了简化基于 OpenGL / OpenGL ES 的应用开发。它的出现加快 OpenGL ES 或 OpenGL 应⽤程序开发。使⽤数学库,背景纹理加载,预先创建的着色器效果,以及标准视图和视图控制器来实现渲染循环。
- 优点
GLKit 框架提供了功能和类,可以减少创建新的基于着色器的应⽤程序所需的⼯作量,或者支持依赖早期版本的 OpenGL ES 或 OpenGL 提供的固定函数顶点或片段处理的现有应用程序。
简单明了的来讲,GLKit 就是为了让 iOS 开发者在使用OpenGL ES 或 OpenGL 的时候更简便更容易上手,所封装的库,我们直接只写核心代码就行了。
GLKView 提供绘制场所(View)
GLKViewController(扩展于标准的UIKit 设计模式. 用于绘制视图内容的管理与呈现.)
虽然苹果弃用 OpenGL ES ,但 iOS 开发者可以继续使用。
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GLKit代码清单
1.
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1.context: -> 状态机制, 这里用GLES2或者GLES3没有太大区别
2.颜色缓冲区: RGBA8888 -> RGBA,分别占8位
3.深度缓冲区: 24总是没有错的
4.模板缓冲区:
2.
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1.看不懂不要紧, 这里只是展示,看一看大概代码怎么写
GLKit功能点
- 加载纹理理
- 提供高性能的数学运算
- 提供常⻅的着色器
- 提供视图以及视图控制器.
GLKit纹理加载
GLKTextureInfo创建OpenGL纹理信息
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GLTexturnLoader简化从各资源文件中加载纹理
初始化/从文件中加载处理
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从URL加载/从内存中加载
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从CGImages创建纹理/从URL加载多维创建纹理
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从文件加载多维数据创建纹理
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GLKView使用OpenGL ES绘制内容的视图默认实现
初始化视图/代理/配置帧缓存区对象/帧缓存区属性
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绘制视图的内容/删除视图FrameBuffer对象
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GLKViewDelegate用于GLKView对象回调方法
绘制视图的内容
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GLKViewController管理OpenGL ES渲染循环的视图控制器
更新/配置帧速率/配置GLKViewController代理
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控制帧更新
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获取有关View更新信息
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GLKViewControllerDelegate渲染循环回到方法
处理更新事件/暂停/恢复通知
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GLKBaseEffect 一种简单光照/着色系统, 用于基础着色器OpenGL渲染
GLKBaseEffect使用频率比较高的, 封装给我们使用的一种着色器.
命名Effect/配置模型视图转换/配置光照效果
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配置光照
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配置纹理/配置雾化/配置颜色信息
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准备绘制效果
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Hello OpenGL ES 创建工程
- 正常创建iOS工程
- 将storyboard里面的VC的view强制改为继承与GLKView
1.导入头文件#import <GLKit/GLKit.h>
2.将VC的继承改为GLKViewController
3..m文件引入#import <OpenGLES/ES3/gl.h>/#import <OpenGLES/ES3/glext.h>
1. 初始化上下文
//1.初始化上下文&设置当前上下文 /* EAGLContext 是苹果iOS平台下实现OpenGLES 渲染层. kEAGLRenderingAPIOpenGLES1 = 1, 固定管线 kEAGLRenderingAPIOpenGLES2 = 2, kEAGLRenderingAPIOpenGLES3 = 3, */ context = [[EAGLContext alloc]initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES3]; //判断context是否创建成功 if (!context) { NSLog(@"Create ES context Failed"); } //设置当前上下文 [EAGLContext setCurrentContext:context];
2. 获取GLKView & 设置context
//2.获取GLKView & 设置context GLKView *view =(GLKView *) self.view; view.context = context;
3. 设置背景颜色
glClearColor(1, 0, 0, 1.0);
用GLKit进行视图渲染, 以及部分GLKit API简介
EAGLContext *context;
//初始化视图 - (instancetype)initWithFrame:(CGRect)frame context:(EAGLContext *)context; //配置帧缓冲区对象 drawableColorFormat 颜色缓冲区 的格式 drawableDepthFormat 深度缓冲区 的格式 drawableStencilFormat 模板缓冲区 的格式 drawableMultisample 多重采样缓冲区 的格式 // 存储绘制视图内容时使用的 OpenGL ES 上下文状态。 context - (void)setUpConfig { // 1.初始化上下文&设置当前上下文 context = [[EAGLContext alloc]initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES3]; //判断context是否创建成功 if (!context) { NSLog(@"Create ES context Failed"); } //设置当前上下文 [EAGLContext setCurrentContext:context]; //2.获取GLKView & 设置context GLKView *view =(GLKView *) self.view; view.context = context; //3.配置视图创建的渲染缓存区. //GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888 = 0, //默认缓存区的每个像素的最小组成部分(RGBA)使用 8 个 bit,(所以每个像素 4 个字节,4 * 8 个 bit)。 //GLKViewDrawableColorFormatRGB565,如果你的 APP 允许更小范围的颜色,即可设置这个。会让你的 APP 消耗更小的资源(内存和处理时间) view.drawableColorFormat = GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888; //GLKViewDrawableDepthFormatNone = 0,意味着完全没有深度缓冲区 //GLKViewDrawableDepthFormat16, //GLKViewDrawableDepthFormat24, //如果你要使用这个属性(一般用于 3D 游戏),你应该选择GLKViewDrawableDepthFormat16 或 GLKViewDrawableDepthFormat24。这里的差别是使用 GLKViewDrawableDepthFormat16 将消耗更少的资源。 view.drawableDepthFormat = GLKViewDrawableDepthFormat16; //4.设置背景颜色 glClearColor(1, 0, 0, 1.0); }
- setUpVertexData
- (void)setUpVertexData { // 1.设置顶点数组(顶点坐标,纹理坐标) GLfloat vertexData[] = { 0.5, -0.5, 0.0f, 1.0f, 0.0f, //右下 0.5, 0.5, -0.0f, 1.0f, 1.0f, //右上 -0.5, 0.5, 0.0f, 0.0f, 1.0f, //左上 0.5, -0.5, 0.0f, 1.0f, 0.0f, //右下 -0.5, 0.5, 0.0f, 0.0f, 1.0f, //左上 -0.5, -0.5, 0.0f, 0.0f, 0.0f, //左下 }; //2.开辟顶点缓存区 //(1).创建顶点缓存区标识符ID GLuint bufferID; glGenBuffers(1, &bufferID); //(2).绑定顶点缓存区.(明确作用) glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, bufferID); //(3).将顶点数组的数据copy到顶点缓存区中(GPU显存中) glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertexData), vertexData, GL_STATIC_DRAW); //3.打开读取通道. //顶点坐标数据 glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition); glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, (GLfloat *)NULL + 0); //纹理坐标数据 glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribTexCoord0); glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribTexCoord0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, (GLfloat *)NULL + 3); }
在 iOS 中, 默认情况下,出于性能考虑,所有顶点着色器的属性(Attribute)变量都是关闭的。
意味着,顶点数据在着色器端(服务端)是不可用的。即使你已经使用 glBufferData 方法,将顶点数据从内存拷贝到顶点缓存区中(GPU 显存中)。
所以,必须由 glEnableVertexAttribArray 方法打开通道,指定访问属性,才能让顶点着色器能够访问到从 CPU 复制到 GPU 的数据。
注意:数据在 GPU 端是否可见,即着色器能否读取到数据,由是否启用了对应的属性决定,这就是glEnableVertexAttribArray的功能,允许顶点着色器读取 GPU(服务器端)数据。
//上传顶点数据到显存的方法(设置合适的方式从buffer里面读取数据) glVertexAttribPointer (GLuint indx, GLint size, GLenum type, GLboolean normalized, GLsizei stride, const GLvoid* ptr) //1、indx 参数:指定要修改的顶点属性的索引值 //2、size 参数:每次读取数量(步长)。(如 position 是由3个(x,y,z)组成,而颜色是4个(r,g,b,a),纹理则是2个) //3、type 参数:指定数组中每个组件的数据类型。可用的符号常量有 GL_BYTE,GL_UNSIGNED_BYTE,GL_SHORT,GL_UNSIGNED_SHORT,GL_FIXED, 和 GL_FLOAT,初始值为 GL_FLOAT。 //4、normalized 参数:指定当被访问时,固定点数据值是否应该被归一化(GL_TRUE)或者直接转换为固定点值(GL_FALSE),一般设为 GL_FALSE。 //5、stride 参数:指定连续顶点属性之间的偏移量。如果为 0,那么顶点属性会被理解为:它们是紧密排列在一起的。初始值为 0 //6、ptr 参数:指定一个指针,指向数组中第一个顶点属性的第一个组件。初始值为0
- GLKBaseEffect
GLKBaseEffect 是 GLKit 提供的一种简单的光照/着色系统,用于基于着色器 OpenGL 渲染。
//因为纹理原点是:左下角(0,0); //view 原点是:左上角(0,0); //所以在设置纹理的 options 参数时,需要传GLKTextureLoaderOriginBottomLeft 翻转一下,不然纹理就是倒着的。这是 GLKit 里的解决办法,在 OpenGL ES 里就没这么方便了。 - (void)setUpTexture { //1.获取纹理图片路径 NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"凡几多" ofType:@"jpg"]; //2.设置纹理参数 //纹理坐标原点是左下角,但是图片显示原点应该是左上角. NSDictionary *options = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@(1),GLKTextureLoaderOriginBottomLeft, nil]; GLKTextureInfo *textureInfo = [GLKTextureLoader textureWithContentsOfFile:filePath options:options error:nil]; //3.使用苹果GLKit 提供GLKBaseEffect 完成着色器工作(顶点/片元) cEffect = [[GLKBaseEffect alloc]init]; cEffect.texture2d0.enabled = GL_TRUE; cEffect.texture2d0.name = textureInfo.name; }
- 实现代理方法 GLKViewDelegate
//绘制视图的内容 - (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect { //1. glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //2.准备绘制 [cEffect prepareToDraw]; //3.开始绘制,用三角形,从第0个顶点开始画,一共画6个 glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6); }
4. GLKViewDelegate
//绘制视图的内容 /* GLKView对象使其OpenGL ES上下文成为当前上下文,并将其framebuffer绑定为OpenGL ES呈现命令的目标。然后,委托方法应该绘制视图的内容。 */ - (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect { glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); }
通过GLKit加载一张图片
节选 (片元着色)
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思路导图
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主流程代码:
// 记得改GLView - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //1.OpenGL ES 相关初始化 [self setUpConfig]; //2.加载顶点/纹理坐标数据 [self setUpVertexData]; //3.加载纹理数据(使用GLBaseEffect) [self setUpTexture]; }
具体代码参考: ViewController.m
最终绘制代码
参考上面.m文件里的下面的名字的方法
- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect;