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了解 OpenGL ES实现自定义编程粒子效果 思路

本案例旨在于了解OpenGL ES中自定义编程粒子效果的整体实现思路。

案例的整体效果如下：

从效果图中可以看出，案例实现了4种粒子效果，下面来说说实现的整体流程
了解 OpenGL ES实现自定义编程粒子效果 思路_第1张图片

如图所示，大致分为4部分

  • 视图控制器类：实现粒子效果
  • 粒子类：管理并绘制粒子
  • 工具类：封装的着色器工具类
  • 着色器：GLSL自定义的顶点和片元着色器

视图控制器类

在这个类中主要是通过粒子类CCPointParticleEffect创建粒子对象，并实现4种粒子效果，然后系统调用GLKView & GLKViewDelegate代理方法进行绘制和更新

涉及的变量及函数如图所示
了解 OpenGL ES实现自定义编程粒子效果 思路_第2张图片

粒子类

这个类主要是管理并绘制所有的粒子，相当于GLKit中的GLKBaseEffect类，
对外提供了三个方法

  • addParticleAtPosition函数：用于添加粒子，每次调用仅添加一个粒子，在视图控制器中创建粒子对象，通过粒子对象来调用该方法创建粒子
    执行流程图如图所示：
    了解 OpenGL ES实现自定义编程粒子效果 思路_第3张图片

  • prepareToDraw函数，有以下几步准备工作

    • 加载 & 使用shader
    • 通过Uniform传递数据
    • 更新粒子数据，需要调用工具类中的初始化/更新数据方法，将数据从CPU拷贝至GPU
    • 准备相关数据，需要调用工具类的封装的prepareToDrawWithAttrib方法，打开attribute通道，并设置数据的读取方式
    • 绑定纹理
      函数的执行流程图如图所示
      了解 OpenGL ES实现自定义编程粒子效果 思路_第4张图片

其中loadShader函数的流程如下
了解 OpenGL ES实现自定义编程粒子效果 思路_第5张图片

  • draw函数：用于绘制粒子，底层需要调用工具类的drawArrayWithMode方法，使用OpenGL ES数组绘制的方式进行绘制

涉及的变量及函数实现如下
了解 OpenGL ES实现自定义编程粒子效果 思路_第6张图片

工具类
该类主要是将OpenGL ES 的部分操作封装成了自定义的方法，增加了代码的复用性，主要封装了4个方法

  • initWithAttribStride函数：初始化，用于在OpenGL ES 中创建一个VBO（顶点属性数组缓冲区）
  • reinitWithAttribStride函数：更新数据，用于在已有VBO的情况下，更新传入着色器中的数据
  • prepareToDrawWithAttrib函数：准备绘制，用于打开attribute通道 & 设置数据的读取方式
  • drawPreparedArraysWithMode函数：绘制，调用OpenGL ES 的数组绘制方式进行图形的绘制

涉及的变量及函数实现如下
了解 OpenGL ES实现自定义编程粒子效果 思路_第7张图片

自定义着色器
着色器中的变量及man函数操作如下
了解 OpenGL ES实现自定义编程粒子效果 思路_第8张图片

从上面的流程中可以看出，自定义编程实现粒子效果是一件非常繁琐的事，在实际的iOS开发中，并不会这么做，一般都是使用Core Animation中的特殊图层CAEmitterLayer来实现粒子效果，主要是因为苹果对粒子效果的封装已经非常完善了，即使用很少的代码便可实现粒子效果。

完整的代码见github - 1212_OpenGL ES自定义编程实现粒子效果

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