PS
我们在前面的文章中就说过关于EGL的出现原因以及其作用OpenGL 是一个跨平台的API,而不同的操作系统(Windows,Android,IOS)各有自己的屏幕渲染实现。所以OpenGL定义了一个中间接口层EGL（Embedded Graphics Library）标准，具体实现交给各个操作系统本身
EGL
简单来说EGL是一个中间接口层，是一个规范，由于OpenGL的跨平台性，所以说这个规范显得尤其重要，不管各个操作系统如何蹦跶，都不能脱离我所定义的规范。
EGL的一些基础知识
- EGLDisplay
EGL定义的一个抽象的系统显示类，用于操作设备窗口。
- EGLConfig
EGL配置，如rgba位数
- EGLSurface
渲染缓存，一块内存空间，所有要渲染到屏幕上的图像数据，都要先缓存在EGLSurface上。
- EGLContext
OpenGL上下文，用于存储OpenGL的绘制状态信息、数据。
初始化EGL的过程可以说是对上面几个信息进行配置的过程
OpenGL ES绘图完整流程
我们在使用Java GLSurfaceView的时候其实只是自定义了Render,该Render实现了GLsurfaceView.Renderer接口，然后自定义的Render中的3个方法就会得到回调，Android 系统其实帮我省掉了其中的很多步骤。所以我们这里来看一下完整流程
(1). 获取显示设备(对应于上面的EGLDisplay)
/*
* Get an EGL instance */
mEgl = (EGL10) EGLContext.getEGL();
/*
* Get to the default display. */
mEglDisplay = mEgl.eglGetDisplay(EGL10.EGL_DEFAULT_DISPLAY);(2). 初始化EGL
int[] version = new int[2];
//初始化屏幕
if(!mEgl.eglInitialize(mEglDisplay, version)) {
throw new RuntimeException("eglInitialize failed");
}(3). 选择Config(用EGLConfig配置参数)
//这段代码的作用是选择EGL配置， 即可以自己先设定好一个你希望的EGL配置，比如说RGB三种颜色各占几位，你可以随便配，而EGL可能不能满足你所有的要求，于是它会返回一些与你的要求最接近的配置供你选择。
if (!egl.eglChooseConfig(display, mConfigSpec, configs, numConfigs,
num_config)) {
throw new IllegalArgumentException("eglChooseConfig#2 failed");
}(4). 创建EGLContext
//从上一步EGL返回的配置列表中选择一种配置，用来创建EGL Context。
egl.eglCreateContext(display, config, EGL10.EGL_NO_CONTEXT,
mEGLContextClientVersion != 0 ? attrib_list : null);(5). 获取EGLSurface
//创建一个窗口Surface，可以看成屏幕所对应的内存
egl.eglCreateWindowSurface(display, config, nativeWindow, null)PS
这里的nativeWindow是GLSurfaceView的surfaceHolder
(6). 绑定渲染环境到当前线程
/*
* Before we can issue GL commands, we need to make sure * the context is current and bound to a surface. */
if (!mEgl.eglMakeCurrent(mEglDisplay, mEglSurface, mEglSurface, mEglContext)) {
/*
* Could not make the context current, probably because the underlying * SurfaceView surface has been destroyed. */
logEglErrorAsWarning("EGLHelper", "eglMakeCurrent", mEgl.eglGetError());
return false;
}循环绘制
loop:{
//绘制中....
//(7).交换缓冲区
mEglHelper.swap();
}
public int swap() {
if (! mEgl.eglSwapBuffers(mEglDisplay, mEglSurface)) {
return mEgl.eglGetError();
}
return EGL10.EGL_SUCCESS;
}Java - GLSurfaceView/GLTextureView
上面我们介绍了EGL的一些基础知识，接着我们来看在GLSurfaceView/GLTextureView中EGL的具体实现，我们来从源码上剖析Android系统EGL及GL线程
GLThread
我们来看一下GLThread，GLThread也是从普通的Thread类继承而来，理论上就是一个普通的线程，为什么它拥有OpenGL绘图能力？继续往下看，里面最重要的部分就是guardedRun()方法
static class GLThread extends Thread {
...
@Override
public void run() {
try {
guardedRun();
} catch (InterruptedException e) {
// fall thru and exit normally
} finally {
sGLThreadManager.threadExiting(this);
}
}
}让我们来看一下guardedRun()方法里有什么东西，guardedRun()里大致做的事情：
private void guardedRun() throws InterruptedException {
while(true){
//if ready to draw
...
mEglHelper.start();//对应于上面完整流程中的(1)(2)(3)(4)
...
mEglHelper.createSurface()//对应于上面完整流程中的(5)(6)
...
回调GLSurfaceView.Renderer的onSurfaceCreated();
...
回调GLSurfaceView.Renderer的onSurfaceChanged();
...
回调GLSurfaceView.Renderer的onDrawFrame();
...
mEglHelper.swap();//对应于上面完整流程中的(5)(7)
}
}
从上面我们的分析得知GLSurfaceView 中的GLThread就是一个普通的线程，只不过它按照了OpenGL绘图的完整流程正确地操作了下来，因此它有OpenGL的绘图能力。那么，如果我们自己创建一个线程，也按这样的操作方法，那我们也可以在自己创建的线程里绘图吗？答案是肯定的(这不正是EGL的接口意义)，下面我会给出EGL在Native C/C++中的实现。
Native - EGL
Android Native环境中并不存在现成的EGL环境，所以我们在进行OpenGL的NDK开发时就必须自己实现EGL环境，那么如何实现呢，我们只需要参照GLSurfaceView中的GLThread的写法就能实现Native中的EGL
PS
一下的内容可能需要你对C/C++以及NDK 有一定熟悉
第1步实现类似于Java GLSurfaceView中的GLThread的功能
gl_render.h
class GLRender {
private:
const char *TAG = "GLRender";
//OpenGL渲染状态
enum STATE {
NO_SURFACE, //没有有效的surface
FRESH_SURFACE, //持有一个为初始化的新的surface
RENDERING, //初始化完毕，可以开始渲染
SURFACE_DESTROY, //surface销毁
STOP //停止绘制
};
JNIEnv *m_env = NULL;
//线程依附的jvm环境
JavaVM *m_jvm_for_thread = NULL;
//Surface引用，必须要使用引用，否则无法在线程中操作
jobject m_surface_ref = NULL;
//本地屏幕
ANativeWindow *m_native_window = NULL;
//EGL显示表面
EglSurface *m_egl_surface = NULL;
int m_window_width = 0;
int m_window_height = 0;
// 绘制代理器
ImageRender *pImageRender;
//OpenGL渲染状态
STATE m_state = NO_SURFACE;
// 初始化相关的方法
void InitRenderThread();
bool InitEGL();
void InitDspWindow(JNIEnv *env);
// 创建/销毁 Surface void CreateSurface();
void DestroySurface();
// 渲染方法
void Render();
void ReleaseSurface();
void ReleaseWindow();
// 渲染线程回调方法
static void sRenderThread(std::shared_ptr that);
public:
GLRender(JNIEnv *env);
~GLRender();
//外部传入Surface
void SetSurface(jobject surface);
void Stop();
void SetBitmapRender(ImageRender *bitmapRender);
// 释放资源相关方法
void ReleaseRender();
ImageRender *GetImageRender();
}; gl_render.cpp
//构造函数
GLRender::GLRender(JNIEnv *env) {
this->m_env = env;
//获取JVM虚拟机，为创建线程作准备
env->GetJavaVM(&m_jvm_for_thread);
InitRenderThread();
}
//析构函数
GLRender::~GLRender() {
delete m_egl_surface;
}
//初始化渲染线程
void GLRender::InitRenderThread() {
// 使用智能指针，线程结束时，自动删除本类指针
std::shared_ptr that(this);
std::thread t(sRenderThread, that);
t.detach();
}
//线程回调函数
void GLRender::sRenderThread(std::shared_ptr that) {
JNIEnv *env;
//(1) 将线程附加到虚拟机，并获取env
if (that->m_jvm_for_thread->AttachCurrentThread(&env, NULL) != JNI_OK) {
LOGE(that->TAG, "线程初始化异常");
return;
}
// (2) 初始化 EGL
if (!that->InitEGL()) {
//解除线程和jvm关联
that->m_jvm_for_thread->DetachCurrentThread();
return;
}
//进入循环
while (true) {
//根据OpenGL渲染状态进入不同的处理
switch (that->m_state) {
//刷新Surface，从外面设置Surface后m_state置为该状态，说明已经从外部(java层)获得Surface的对象了
case FRESH_SURFACE:
LOGI(that->TAG, "Loop Render FRESH_SURFACE")
// (3) 初始化Window
that->InitDspWindow(env);
// (4) 创建EglSurface
that->CreateSurface();
// m_state置为RENDERING状态进入渲染
that->m_state = RENDERING;
break;
case RENDERING:
LOGI(that->TAG, "Loop Render RENDERING")
// (5) 渲染
that->Render();
break;
case STOP:
LOGI(that->TAG, "Loop Render STOP")
//(6) 解除线程和jvm关联
that->ReleaseRender();
that->m_jvm_for_thread->DetachCurrentThread();
return;
case SURFACE_DESTROY:
LOGI(that->TAG, "Loop Render SURFACE_DESTROY")
//(7) 释放资源
that->DestroySurface();
that->m_state = NO_SURFACE;
break;
case NO_SURFACE:
default:
break;
}
usleep(20000);
}
}
我们定义的GLRender各个流程代码里已经标注了步骤，虽然代码量比较多，但是我们的c++ class分析也是跟java类似，
PS
上图中的(3)(4)等步骤对应于代码中的步骤注释
小结
本篇文章我们介绍了EGL，以及分析了Java 中GLSurfaceView中的EGL实现，然后我们试着参照Java端的代码实现Native中的EGL环境，关于代码以及流程图中的细节，我们下篇再来分析。