OpenGL过渡OpenGL ES

OpenGL ES简介

OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems) 是以手持和嵌入式为目标的⾼级3D图形应用程序编程接口(API). OpenGL ES 是目前智能手机中占据统治地位的图形API.支持的平 台: iOS, Andriod , BlackBerry ,bada ,Linux ,Windows。

OpenGL ES

OpenGL ES允许应⽤用程序利利⽤用底层图形处理理器器的强⼤大功能。iOS设备上的GPU可以执⾏行行复杂的2D和3D绘图，以及最终图像
中每个像素的复杂着⾊色计算

OpenGL ES 3.0 渲染管线

OpenGL ES 3.0 渲染管线

顶点着色器

顶点着色器输入:
1.着⾊器程序—描述顶点上执行行操作的顶点着色器程序源代码/可执行文件
2.顶点着色器输入(属性) — 用顶点数组提供每个顶点的数据
3.统一变量(uniform)—顶点/片元着色器使用的不变数据
4.采样器—代表顶点着色器使用纹理的特殊统一变量类型.

顶点着⾊器业务:
1.矩阵变换位置
2.计算光照公式生成逐顶点颜色
3.生成/变换纹理坐标

代码案例

attribute vec4 position;
attribute vec2 textCoordinate; 
uniform mat4 rotateMatrix; 
varying lowp vec2 varyTextCoord; 
void main()
{
varyTextCoord = textCoordinate; vec4 vPos = position;
vPos = vPos * rotateMatrix; gl_Position = vPos;
}

图元装配

顶点着色器之后,下一个阶段就是图元装配.
图元(Primitive): 点,线,三⻆角形等.
图元装配: 将顶点数据计算成一个图元.在这个阶段会执行裁剪、透视分割和 Viewport变换操作。
图元类型和顶点索确定将被渲染的单独图元。对于每个单独图元及其对应的顶点，图
元装配阶段执行的操作包括:将顶点着色器的输出值执行裁剪、透视分割、视⼝口变换
后进入光栅化阶段

光栅化

在这个阶段绘制对应的图元(点/线/三角形). 光栅化就是将图元转化成一组二维片段 的过程.而这些转化的片段将由片元着色器处理.这些二维片段就是屏幕上可绘制的像素

⽚段着色器/⽚元着色器

片元着⾊器/⽚段着⾊器输入:
1.着⾊器程序—描述片段上执行操作的顶点着色器程序源代码/可执行⽂件
2.输入变量— 光栅化单元⽤用插值为每个片段生成的顶点着色器输出
3.统一变量(uniform)—顶点/片元着⾊器使用的不变数据
4.采样器—代表片元着色器使用纹理的特殊统⼀一变量类型

⽚元着⾊器 业务:
1.计算颜色
2.获取纹理理值
3.往像素点中填充颜色值(纹理值/颜色值);
总结: 它可以用于图片/视频/图形中每个像素的颜色填充(⽐如给视频添加滤镜,实际上就是将视频中每个图片的像素点颜色填充进行修改.
代码案例

varying lowp vec2 varyTextCoord;
 uniform sampler2D colorMap; 
void main()
{
gl_FragColor = texture2D(colorMap, varyTextCoord); }

逐片段操作

逐片段操作

像素归属测试: 确定帧缓存区中位置(Xw,Yw)的像素⽬前是不是归属于OpenGL ES所有.例如,如果一个显示OpenGL ES帧缓存区View被另外⼀个View所遮蔽.则窗⼝系统可以确定被遮蔽的像素不属于OpenGL ES上下文.从⽽而不全显示这些像素. 而像素归属测试是OpenGL ES 的一部分,它不由开发者人为控制,而是由OpenGL ES 内部进行.
裁剪测试: 裁剪测试确定(Xw,Yw)是否位于作为OpenGL ES状态的一部分裁剪矩形范围内.如果该片段位于裁剪区域之外,则被抛弃.
深度测试: 输入片段的深度值进步比较,确定⽚段是否拒绝测试
混合: 混合将新生成的片段颜色与保存在帧缓存的位置的颜色值组合起来.
抖动: 抖动可用于最小化因为使用有限精度在帧缓存区中保存颜⾊值而产`生的伪像.