openGL ES学习教程 --- 概念篇

什么是OpenGL ES?

openGL是一个免费跨平台的图形库标准API，具体的实现由各个厂商实现，能实现复杂的2D、3D图形，而OpenGL ES是专门针对嵌入式终端而裁剪的一版openGL库，其原理是OpenGL提供的API控制GPU，发送操作指令，控制图像渲染管线进行绘制，最后在通过EGL与本地窗口交互，渲染输出到屏幕；EGL中间层作为OpenGL与本地窗口的桥梁，主要完成

• 本地窗口通信
• 查询和配置surface并创建surface
• 管理纹理图片资源

渲染管线

openGL操作对象主要是GPU，GPU是显卡内部的核心组件，而GPU内部包含顶点渲染单元和像素渲染单元，前者负责图像模型绘制，后者负责为图像上色，早期的管线是固定管线如OpenGL ES1.0，现在OpenGL2.0支持可编程的渲染管线；这两个渲染管线也对应后面会用到的顶点着色器和片着色器

图元

OpenGL只支持三种基本图像的绘制：点、线、三角形，任何复杂的图像都可以由这三种图像构成

顶点着色器

根据传入的图元坐标，绘制图元，OpenGL ES是一个右手坐标系，屏幕中心是原点，x轴正方向向右，y轴正方向上，Z轴穿过屏幕指向正面，当我们作画时，我们向顶点着色器传入图像坐标，当涉及到空间变换、投影时，我们还可以往其传入矩阵，投影矩阵、观察矩阵等，对图像坐标进行转换；

片着色器

根据传入的颜色值对图像模型进行上色，如在纹理开发时，根据传入的纹理坐标点，取出对应的颜色，然后在对应的模型坐标值下进行上色

片段着色器是OpenGL中用于计算片段(像素)颜色的程序。片段着色器是逐像素运算的程
序，也就是说每个像素都会执行一次片段着色器，当然也是并行的。

所以OpenGL在图像绘制时，一般经历如下几个步骤：

光栅化图元 就是把图元转化为一个个片元，片元在底层可以映射到像素，用于片着色器对其上色

帧缓冲 可以理解为输出到屏幕最后一步中，缓存屏幕上需要显示的数据

以上只是一些基本的概念，在日常开发中我们还需要掌握以下几个知识：

• OpenGL图形的基本绘制
• 视图转换、正交投影、透视投影、相机视角
• 纹理的使用
• 离屏渲染FBO
• EGL的使用