OpenGL入门之路(2.Android GLSurfaceView详解)

前期文章：

• OpenGL入门详解(1.OpenGL是什么？)

GLSurfaceView使用

OpenGL ES是是一个开源图形库，那么与之相关的需要一个东西去显示画面，在android里，opengl包里提供了一个View叫GLSurfaceView，它的定义如下：

An implementation of SurfaceView that uses the dedicated surface for
displaying OpenGL rendering.

它的特性如下：

• Manages a surface, which is a special piece of memory that can be
  composited into the Android view system.
• Manages an EGL display, which enables OpenGL to render into a surface.
• Accepts a user-provided Renderer object that does the actual rendering.
• Renders on a dedicated thread to decouple rendering performance from the UI thread.
• Supports both on-demand and continuous rendering.
• Optionally wraps, traces, and/or error-checks the renderer’s OpenGL calls.

可见系统已封装好一个View用于渲染画面并能进行相应设置。

使用步骤如下：

1.创建定义一个GLSurfaceView
2.调用GLSurfaceView的setEGLContextClientVersion设置版本号，可设为2
3.onResume 和 onPause分别调用GLSurfaceView相应的生命周期方法
4.调用GLSurfaceView的setRender设置自己实现GLSurfaceView.Render接口的类
5.Render接口有3个方法，分别是SurfaceCreated时候进行相应的初始化工作，SurfaceChange时候高宽的适配以及具体的DrawFrame方法

• onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config);
• onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height);
• onDrawFrame(GL10 gl);

GLSurfaceView详细分析：

1.GLSurfaceView在构造函数中调用init()设置如上3个回掉函数

private void init() {
      SurfaceHolder holder = getHolder();
      holder.addCallback(this);
  }

2.setRender会进行一些默认的设置，并生成一个GLThread的线程进行渲染绘制相关操作，绘制的内容默认情况下依旧是绘制到SurfaceView所提供的Surface上

  public void setRenderer(Renderer renderer) {
      checkRenderThreadState();
      if (mEGLConfigChooser == null) {
          mEGLConfigChooser = new SimpleEGLConfigChooser(true);
      }
      if (mEGLContextFactory == null) {
          mEGLContextFactory = new DefaultContextFactory();
      }
      if (mEGLWindowSurfaceFactory == null) {
          mEGLWindowSurfaceFactory = new DefaultWindowSurfaceFactory();
      }
      mRenderer = renderer;
      mGLThread = new GLThread(mThisWeakRef);
      mGLThread.start();
  }

3.GLThread的run()方法里调用了guardedRun()方法，在guardedRun方法里new 了一个EglHelper类，并在一段逻辑判断后调用了EglHelper的start方法。

4.EglHelper.start()方法里

 public void start() {
    mEgl = (EGL10) EGLContext.getEGL();
    mEglDisplay = mEgl.eglGetDisplay(EGL10.EGL_DEFAULT_DISPLAY);

    if (mEglDisplay == EGL10.EGL_NO_DISPLAY) {
       throw new RuntimeException("eglGetDisplay failed");
    }
    int[] version = new int[2];
    if(!mEgl.eglInitialize(mEglDisplay, version)) {
      throw new RuntimeException("eglInitialize failed");
    }
    GLSurfaceView view = mGLSurfaceViewWeakRef.get();
    if (view == null) {
        mEglConfig = null;
        mEglContext = null;
    } else {
        mEglConfig = view.mEGLConfigChooser.chooseConfig(mEgl, mEglDisplay);
        mEglContext = view.mEGLContextFactory.createContext(mEgl, mEglDisplay, mEglConfig);
    }
    ...
}

这里有如下几个重要方法，最终会调用到C++层去初始化相关的渲染界面

• EGLContext.getEGL()
• eglGetDisplay(EGL10.EGL_DEFAULT_DISPLAY)
• eglInitialize(mEglDisplay, version)
• createContext()

5.在guardedRun() start()调用后会调用EglHelper.createSurface()方法，最终也会调用到C++层。

public boolean createSurface() {
//Check preconditions.
//window size has changed, create a new surface.
	destroySurfaceImp();
//Create an EGL surface we can render into.
    GLSurfaceView view = mGLSurfaceViewWeakRef.get();
    if (view != null) {
       	mEglSurface = view.mEGLWindowSurfaceFactory.createWindowSurface(mEgl,
                        mEglDisplay, mEglConfig, view.getHolder());
    } else {mEglSurface = null;}
    ...
    int error = mEgl.eglGetError();
	...
    if (!mEgl.eglMakeCurrent(mEglDisplay, mEglSurface, mEglSurface, mEglContext)) {
     	logEglErrorAsWarning("EGLHelper", "eglMakeCurrent", mEgl.eglGetError());
     	return false;
   	}
    return true;
}

• createWindowSurface
• eglGetError
• eglMakeCurrent

EGL相关知识

EGL用于管理绘图表面，有如下机制

• 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 3.0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

EGLDisplay：由于每个窗口系统都有不同的语义，所以EGL提供基本的不透明类型EGLDisplay，封装了所有系统相关性，用于和原生窗口系统接口

EGL有如下一些方法：

• EGLDisplay eglGetDisplay(Object native_display);
  1.打开与EGL显示服务器的链接打开与EGL显示服务器的链接
  2.native_display是一个displayId，指定显示链接，默认链接为EGL_DEFAULT_DISPLAY

• boolean eglInitialize(EGLDisplay display, int[] major_minor)
  1.打开链接后，需要初始化EGL
  2.display:getDisplay返回的值
  3.主次版本号

• boolean eglChooseConfig(EGLDisplay display, int[] attrib_list, EGLConfig[] configs, int config_size, int[] num_config);
  1.让EGL选择匹配的EGLConfig
  2.具体就是调用选择配置，配置细节暂不叙述

• EGLContext eglCreateContext(EGLDisplay display, EGLConfig config, EGLContext share_context, int[] attrib_list);
  1.创建渲染上下文
  2.display：指定的显示链接
  3.config：指定的配置
  4.share_context：允许多个EGL上下文共享特定类型的数据；使用EGL_NO_CONTEXT表示没有共享
  5.attrib_list：指定创建上下文使用的属性列表；只有一个可接受的属性：EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION表示指定与你所使用的OpenGL ES版本
  6.eglCreateContext成功时，它返回一个指向新创建上下文的句柄。

• EGLSurface eglCreateWindowSurface(EGLDisplay display, EGLConfig config, Object native_window, int[] attrib_list);
  1.有了符合渲染要求的EGLConfig，就可调用此函数创建一个窗口
  2.属性同上

• int eglGetError();
  1.EGL函数成功时返回EGL_TRUE，否则返回EGL_FALSE。如果需要查询故障原因，调用eglGetError()得到返回错误码。

• boolean eglMakeCurrent(EGLDisplay display, EGLSurface draw, EGLSurface read, EGLContext context);
  1.因一个应用程序可能创建多个EGLContext用于不同的用途，所以需要关联特定的EGLContext和渲染表面即：指定当前上下文

整个大概流程就如上所述调用下来。