OpenGL ES学习笔记（二）：画一个三角形

示例最终效果

这篇笔记的关键在于对OpenGL ES绘图7个步骤中的函数各个参数的的解读，笔者之前看别人的文章被这些函数的参数弄的晕头转向，看了这本书之后终于理解透彻。

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准备

1. 首先复习一下为缓存提供数据的7个步骤，可以在第一篇笔记中查看，这里不再赘述。
2. iOS中使用OpenGL ES的框架为GLKit，Demo中会使用UIViewController的子类GLKViewController作为主控制器，将控制器的view转换为GLKView，这样可以省去设置GLKView代理等操作。

需要注意本例中直接使用默认新建的项目，需要在storyboard中修改ViewController中View的类型为GLKView，需要在ViewController.h中把父类改为GLKViewController。

3. 示例概要：
   • 准备三角形顶点数据数组
   • 设置GLKView的上下文为当前的上下文
   • 设置着色器属性
   • 申请、绑定、缓存顶点数据
   • 在代理方法中，准备绘图
     • 着色器准备
     • 清理
     • 启用缓存顶点数据、设置指针、绘图
   • dealloc方法中删除缓存数据

示例解说

一、准备顶点数据数组

• 声明一个结构体保存一个顶点的数据
• 创建一个C数组保存三角形的3个顶点

/** 保存每个顶点的数据 */
typedef struct vector {
    GLKVector3 positionCoords;
}SceneVertex;

/** 保存三角形3个顶点的数据 */
static const SceneVertex vertices[] = {
    {{-0.5, -0.5, 0}},
    {{ 0.5, -0.5, 0}},
    {{-0.5,  0.5, 0}}
};

二、设置当前的上下文为view的上下文

/** 强转view为GLKView，需要在storyboard中也要修改 */
GLKView *view = (GLKView *)self.view;

/** 断言，判断view的类型 */
NSAssert([view isMemberOfClass:[GLKView class]], @"View controller's view is not a GLKView");
    
/** 创建一个OpenGL ES 2.0的上下文给view */
view.context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2];
    
/** 将view的上下文设置为当前的上下文 */
[EAGLContext setCurrentContext:view.context];

三、设置着色器，三角颜色及背景色

/** 为OpenGL ES 2.0创建一个默认的基本效果并提供给片元着色器程序，用于之后的绘图渲染 */
_baseEffect = [[GLKBaseEffect alloc] init];
_baseEffect.useConstantColor = GL_TRUE;
_baseEffect.constantColor = GLKVector4Make(200.0, /** 红 */
                                           0.0,   /** 绿 */
                                           0.0,   /** 蓝 */
                                           1.f);  /** alpha */

/** 设置背景色，存储到当前的上下文中 */
glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);

四、申请、绑定、缓存

函数的参数说明已经在注释中写的非常详细了！

/** 申请、绑定并初始化一块缓存，将绘图信息保存到GPU的当中 */
/** ①申请 */
glGenBuffers(1,                 /** 指定要生成的缓存标识符的数量 */
             &vertexBufferID);  /** 指针：缓存标识符的地址 */
/** ②绑定 */
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,   /** 绑定什么类型的缓存：顶点属性数组 */
             vertexBufferID);   /** 需要绑定的缓存的标识符(标识符为0表示没有缓存，就不会绑定数据) */
/** ③缓存数据 */
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER,   /** 初始化缓存信息 */
             sizeof(vertices),  /** 缓存需要拷贝的大小 */
             vertices,          /** 需要拷贝的数据：拷贝数据的地址 */
             GL_STATIC_DRAW);   /** 提示：告诉上下文缓存适合放到GPU内存中，因为数据很少被更改，可以帮助OpenGL ES优化内存 */

五、开始绘图

• 当GLKView需要重新绘制时就会调用代理方法glkView:drawInRect:

• 在代理方法内，开始准备绘图工作

  /** 准备绘制 */
  [_baseEffect prepareToDraw];
  
  /** 清理之前的绘图 */
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
  

• 启用顶点数据、设置指针、开始绘图

  /** ④启用顶点数据 */
  glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
  
  /** ⑥设置指针：目的在于告诉OpenGL ES顶点数据在哪里以及解释每个顶点保存的数据 */
  glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, /** 顶点数据 */
                      3,                       /** 每个顶点包含3个数据 */
                      GL_FLOAT,                /** 顶点数据类型 */
                      GL_FALSE,                /** 固定点数据是否归一化或直接转固定值：不转换，直接使用float类型数据，可以帮助OpenGL ES优化内存 */
                      sizeof(SceneVertex),     /** 步幅：从一个顶点到另一个需要跨过多少字节，取单个顶点大小 */
                      NULL);                   /** 告诉OpenGL ES可以从当前绑定的顶点缓存的开始位置访问顶点数据 */
  
  glDrawArrays(GL_TRIANGLES,  /** 告诉GPU怎样渲染缓存内的顶点数据：渲染三角形 */
             0,             /** 第一个需要渲染的顶点位置 */
             3);            /** 渲染的顶点数量 */
  

六、最后的清理工作

在dealloc方法中清理缓存

/** 如果有缓存的情况下 */
if (vertexBufferID != 0) {
        
    /** ⑦删除缓冲区数据 */
    glDeleteBuffers(1, &vertexBufferID);
        
    /** 将标识符设置为0 */
    vertexBufferID = 0;
}
    
/** 将当前上下文设置nil */
[EAGLContext setCurrentContext:nil];

小结

• 示例算是OpenGL ES中最简单的，只是为了熟悉7个步骤而生，旨在熟悉基本的流程、函数及函数的各个参数。
• 代码会在后续统一上传到github，其实基本上都贴出来了，当然有需要的可以自行下载。