Learn OpenGL ES with iOS

Learn OpenGL ES with iOS

OpenGL ES是专为嵌入式设备设计的一个3D图形API，是OpenGL的子集。iOS系统自带了OpenGL ES框架。包含 OpenGL ES 1.1、 OpenGL ES 2.0 和 OpenGL ES 3.0。

需要注意的是OpenGL ES 3.0需要iOS7及以上的系统。

学习OpenGL ES推荐LearnOpenGL系列教程。如作者所言，它确实做到了提供一个既易懂又完整的教程。你可以完全遵循教程进行学习，毕竟OpenGL ES 是OpenGL的一个子集，大部分情况下是通用的。你也可以跟着教程使用iOS来实现一遍。基于上述教程在iOS上学习的实践，本人封装了一个简单的工程learnopengl-ios，包含几个示例，方便大家学习。

本文主要谈谈iOS如何使用OpenGL ES，以及对照教程学习可能遇到的问题。

iOS如何使用OpenGL ES

iOS可以通过3种方式使用OpenGL ES。

1. 使用GLKit框架, 它提供了对OpenGL ES的封装，无需自己实现渲染循环，方便你专注于实现。我们一般使用这种方式就可以了。
2. 使用CAEAGLLayer类，较麻烦，需要自己创建framebuffer,配置渲染循环等。但是考虑到跨平台等特性的话，使用此种方式较好，游戏引擎cocos2d-x就是使用该方式与iOS平台进行集成。
3. 另外我们可以使用OpenGL ES来进行离屏渲染。获取渲染后的结果在其它地方进行使用。

常见问题

使用OpenGL ES，一般学习都是看的 OpenGL的相关资料、书籍。OpenGL ES 作为Open GL的子集必定有些出入。 而iOS平台上又有自己的调用方式，所以又有一些平台方面上的出入，下面是我记录的一些问题。

一、精度问题。

片段着色器float类型必须指定其精度类型。

因为在OpenGL ES标准中，着色器各种类型变量都有默认的精度的类型，片段着色器中float类型除外。

对于精度类型的指定，有两种方式，其一是通过全局的方式进行指定， 如：

//全局指定
precision lowp float; 

也可以逐项进行指定，如：

lowp float color;
varying mediump vec2 Coord;
lowp ivec2 foo(lowp mat3);
highp mat4 m;

另外在OpenGL ES 中，浮点型常量的书写，如下所示的方式会编译出错，

FragColor = vec4(1);

需要写成：

FragColor = vec4(1.0);

二、开启缓冲。

使用GLKView开启缓冲的话需要进行配置GLKView的属性：

1. 开启深度缓冲需要设置drawableDepthFormat属性
2. 开启模板缓冲需要设置drawableStencilFormat属性

三、MultiSample。

iOS平台通过APPLE_framebuffer_multisample扩展来提供MultiSample。

四、默认FrameBuffer一定是0么？

使用GLKit时，默认的framebuffer并不一定是0，那么我们切换回默认的framebuffer调用下列方法可能就并不适用。

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);

使用GLKit切换回默认framebuffer的方法如下：

[(GLKView *)self.view bindDrawable];

五、几何着色器。

OpenGL ES标准并没有几何着色器。

六、 GPUImage无法使用bool类型。

GPUImage的使用SHADER_STRING方式定义shader，当shader中使用了bool类型，会出现如下编译错误：

ERROR: 0:1: '_Bool' : syntax error syntax error

原因是GPUImageView 使用 SHADER_STRING（）来解析着色器。

而在Objective-C中bool定义为_Bool，LLVM在编译过程中发现了bool并将其替换为_Bool,导致着色器编译出错。