一、什么是EGL
EGL用于管理绘图表面， 提供了如下机制:
- 与设备的原生窗口系统通信;
- 查询绘制表面的可用类型和配置;
- 创建绘图表面;
- 在OpenGL ES3.0 和其他图形渲染API直接同步渲染；
- 管理纹理贴图等渲染资源；
总之：EGL提供了OpenGL ES3.0和运行于计算机上的原生窗口系统之间的一个“结合”层次。使用过程可分如下几个步骤：
- 初始化EGL
- 确定可用表面配置
- 创建渲染窗口
- 创建一个渲染上下文
- 设置为当前的渲染环境
二、初始化EGL
EGL10 egl10 = (EGL10) EGLContext.getEGL();
EGLDisplay eglDisplay = egl10.eglGetDisplay(EGL10.EGL_DEFAULT_DISPLAY);
if (EGL10.EGL_NO_DISPLAY == eglDisplay){
//error msg
return;
}
int version[] = new int[2];
if(!egl10.eglInitialize(eglDisplay, version)){
//error msg
return;
}
eglGetDisplay方法用于获得EGLDisplay， EGLDisplay为显示设备。获取成功后即可调用eglInitialize初始化EGL， 其中version[0]为主版本号，version[1]为子版本号。
另外也可以调用eglQueryString来查询EGL的相关信息，如版本号、实现厂家等。
例如:
String vendor = egl10.eglQueryString(eglDisplay, EGL10.EGL_VENDOR);
System.out.println("egl vendor: " + vendor); // 打印此版本EGL的实现厂商
三、确定可用表面配置
初始化EGL之后，就可以确定可用的渲染表面的类型和配置，有两种方法：
- 查询每个表面配置， 找出最好的选择；
- 指定一组需求， 让EGL推荐最佳匹配；
1、 查询所有配置
EGLConfig包含EGL相关的各种属性，如何获取EGL支持的所有配置呢？需要用到的函数为:
boolean eglGetConfigs(EGLDisplay display, EGLConfig[] configs, int config_size, int[] num_config);
其中：
config_size为获取EGLConfig的数量，num_config为系统支持的所有EGLConfig数量。函数有两种使用方式：第一种是configs设为null，则num_config可返回可用配置的数量；第二种方式是将config_size设置为configs数组的大小，函数将返回config_size个可用配置。为了谨慎起见使用如下：
int configsNum[] = new int[1];
egl10.eglGetConfigs(eglDisplay, null, 0, configsNum);
EGLConfig eglConfig[] = new EGLConfig[configsNum[0]];
egl10.eglGetConfigs(eglDisplay, eglConfig, configsNum[0], configsNum);
获取EGLConfig后可用eglGetConfigAttrib查询所支持的配置信息，如查询第i个EGLConfig中颜色缓冲区中所有颜色分量的位数:
int colorBufferSize[] = new int[1];
egl10.eglGetConfigAttrib(eglDisplay, eglConfig[i], EGL10.EGL_BUFFER_SIZE, colorBufferSize);
System.out.println("EGL_BUFFER_SIZE:" + colorBufferSize[0]);
2、让EGL选择配置
使用函数:
boolean eglChooseConfig(EGLDisplay display, int[] attrib_list, EGLConfig[] configs, int config_size, int[] num_config);
可匹配符合需要的EGLConfig。
其中：attrib_list为匹配的熟悉列表。
如果匹配成功则返回true。使用方式如下：
int[] attributes = new int[] {
EGL10.EGL_RED_SIZE, 5, //指定RGB中的R大小（bits）
EGL10.EGL_GREEN_SIZE, 6, //指定G大小
EGL10.EGL_BLUE_SIZE, 5, //指定B大小
EGL10.EGL_DEPTH_SIZE, 1, //指定深度缓存(Z Buffer)大小
EGL10.EGL_NONE };
int chooseNum = 10;
EGLConfig chooseConfigs[] = new EGLConfig[chooseNum];
int chooseMaxNum[] = new int[1];
egl10.eglChooseConfig(eglDisplay, attributes, chooseConfigs, chooseNum, chooseMaxNum);
熟悉列表最后以EGL10.EGL_NONE结尾。
四、创建渲染窗口
当找到符合渲染需求的EGLConfig后，就可以创建显然窗口， 调用函数如下:
EGLSurface eglCreateWindowSurface(EGLDisplay display, EGLConfig config, Object native_window, int[] attrib_list);
五、创建一个渲染上下文
EGLContext eglCreateContext(EGLDisplay display, EGLConfig config, EGLContext share_context, int[] attrib_list);
其中share_context表示是否有context共享，共享的contxt之间亦共享所有数据，EGL_NO_CONTEXT代表不共享；attrib_list表示可用属性，当前只有EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 1代表OpenGL ES 1.x, 2代表2.0。
六、设置为当前的渲染环境
boolean eglMakeCurrent(EGLDisplay display, EGLSurface draw, EGLSurface read, EGLContext context);
其中:draw为绘图表面， read为读取表面。
七、demo
在Android中使用OpenGL ES一般都是直接利用GLSurfaceView控件， 其封装了EGL相关的操作，方便使用。那如何在SurfaceView中使用OpenGL ES呢？ 例子如下:
- MainActivity:
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements SurfaceHolder.Callback{
private EGLUtils eglUtils;
private SurfaceView view;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
view = new SurfaceView(this);
view.getHolder().addCallback(this);
setContentView(view);
}
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
eglUtils = new EGLUtils();
if(eglUtils.CreateEGLEnv(holder)){
Triangle triangle = new Triangle();
triangle.draw();
eglUtils.swapBuffer();
eglUtils.destroy();
}
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
}
}
将EGL相关操作封装如下:
- EGLUtils:
import android.view.SurfaceHolder;
import javax.microedition.khronos.egl.EGL10;
import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;
import javax.microedition.khronos.egl.EGLContext;
import javax.microedition.khronos.egl.EGLDisplay;
import javax.microedition.khronos.egl.EGLSurface;
import static android.opengl.EGL14.EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION;
import static javax.microedition.khronos.egl.EGL10.EGL_NO_CONTEXT;
import static javax.microedition.khronos.egl.EGL10.EGL_NO_SURFACE;
public class EGLUtils {
private EGLDisplay eglDisplay;
private EGL10 egl10;
private EGLSurface eglSurface;
private EGLContext eglContext;
public boolean CreateEGLEnv(SurfaceHolder holder){
egl10 = (EGL10) EGLContext.getEGL();
eglDisplay = egl10.eglGetDisplay(EGL10.EGL_DEFAULT_DISPLAY);
if (EGL10.EGL_NO_DISPLAY == eglDisplay){
System.out.println("egl 不可用:err:" + egl10.eglGetError());
return false;
}
int version[] = new int[2];
if(!egl10.eglInitialize(eglDisplay, version)){
//error msg
return false;
}
int[] attributes = new int[] {
EGL10.EGL_RED_SIZE, 5, //指定RGB中的R大小（bits）
EGL10.EGL_GREEN_SIZE, 6, //指定G大小
EGL10.EGL_BLUE_SIZE, 5, //指定B大小
EGL10.EGL_DEPTH_SIZE, 1, //指定深度缓存(Z Buffer)大小
EGL10.EGL_NONE };
int chooseNum = 10;
EGLConfig chooseConfigs[] = new EGLConfig[chooseNum];
int chooseMaxNum[] = new int[1];
egl10.eglChooseConfig(eglDisplay, attributes, chooseConfigs, chooseNum, chooseMaxNum);
System.out.println("chooseMaxNum:" + chooseMaxNum[0]);
eglSurface = egl10.eglCreateWindowSurface(eglDisplay, chooseConfigs[0], holder, null);
if(eglSurface == EGL_NO_SURFACE){
System.out.println("create surface failed,msg:" + egl10.eglGetError());
return false;
}
int[] contextAttr = new int[]{
EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 2,
EGL10.EGL_NONE
};
eglContext = egl10.eglCreateContext(eglDisplay, chooseConfigs[0], egl10.EGL_NO_CONTEXT, contextAttr);
if(eglContext == EGL_NO_CONTEXT){
System.out.println("create context failed,msg:" + egl10.eglGetError());
return false;
}
if(!egl10.eglMakeCurrent(eglDisplay, eglSurface, eglSurface, eglContext)){
System.out.println("eglMakeCurrent ailed, msg:" + egl10.eglGetError());
return false;
}
return true;
}
public void destroy(){
egl10.eglMakeCurrent(eglDisplay, EGL_NO_SURFACE,
EGL_NO_SURFACE, EGL10.EGL_NO_CONTEXT);
egl10.eglDestroySurface(eglDisplay, eglSurface);
egl10.eglDestroyContext(eglDisplay, eglContext);
egl10.eglTerminate(eglDisplay);
}
public void swapBuffer(){
egl10.eglSwapBuffers(eglDisplay, eglSurface);
}
}
demo以绘制一个三角形为目的,三角形如下:
- Triangle.java
import android.opengl.GLES20;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.FloatBuffer;
import static android.opengl.GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT;
public class Triangle {
private FloatBuffer vertexBuffer;
private static final float VERTEXS[] = {
-0.5f, 0.0f,
0.5f, 0.0f,
0.0f, 0.5f
};
private static final String vertexShaderCode =
"attribute vec4 vPosition;" +
"void main() {" +
"gl_Position = vPosition;" +
"gl_PointSize = 10.0;" +
"}";
private static final String fragmentShaderCode =
"precision mediump float;" +
"uniform vec4 vColor;" +
"void main() {" +
"gl_FragColor = vColor;" +
"}";
private int programId;
private int vertexPositionId;
private int colorPositionId;
public Triangle(){
ByteBuffer vertexBytes = ByteBuffer.allocateDirect(
VERTEXS.length * 4);
vertexBytes.order(ByteOrder.nativeOrder());
vertexBuffer = vertexBytes.asFloatBuffer();
vertexBuffer.put(VERTEXS);
vertexBuffer.position(0);
GLES20.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
programId = OpenGlUtils.loadProgram(vertexShaderCode, fragmentShaderCode);
}
public void draw(){
GLES20.glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
GLES20.glUseProgram(programId);
vertexPositionId = GLES20.glGetAttribLocation(programId, "vPosition");
colorPositionId = GLES20.glGetUniformLocation(programId, "vColor");
GLES20.glVertexAttribPointer(vertexPositionId, 2,
GLES20.GL_FLOAT, false,
0, vertexBuffer);
GLES20.glEnableVertexAttribArray(vertexPositionId);
GLES20.glUniform4f(colorPositionId, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, 3);
GLES20.glDisableVertexAttribArray(vertexPositionId);
}
}
其中OpenGlUtils在文章2. 第一个三角形。
说明:本demo只是为了演示如果在SurfaceView中使用OpenGL ES，实际中如何使用可参考:Android example source code file (GLView.java)。
参考:
1. 学习OpenGL-ES: 2 - EGL解析
2. OpenGL ES 3.0编程指南