OpenGL-ES 学习（1）---- OpenGL-ES 简介和 基本 pipeline

OpenGL-ES 简介

OpenGL-ES(OpenGL for Embedded System)是以手持和嵌入式设备为目标的高级3D图形应用编程接口，OpenGL ES 支持的的平台包括 IOS，Android，BlackBerry，bada，Linux 和 windows，它还是基于浏览器的3D图形Web标准WebGL的基础，OpenGL-ES 标准由khronos 公司发布。
OpenGL-ES 的标准变迁如下：

OpenGL-ES 版本	简介
1.0	固定管线
1.1	固定管线
2.0	开始支持可编程管线
3.0	从OpenGL 3.3 标准演化而来

OpenGL-ES 的渲染管线

OpenGL-ES 的渲染管线如下：

OpenGL-ES 渲染管线.png

本文中
顶点着色器 = Vertex shader
片段着色器 = Pixel shader

顶点和顶点着色器

顶点和顶点着色器(Vertex & Vertex shader)，shader 是指运行在GPU可编程管线上的程序，也就是GPU所用的编程语言，本质是一种类C语言。
Vertex shader 的内容包含：

• shader程序
• shader 的输入属性，就是顶点数组提供的各个顶点的属性
• uniform(统一变量) Vertex/Pixel shader 使用的不变的变量
• 采样器

在图元光栅化阶段，为每个生成的片段计算 vertex shader 的输出值，并作为输入值传递给pixel shader,
用于分配给每个图元顶点的Vertex shader输出每个片段值得机制被称为插值

Vertex shader 流程框图：

VertexShader.png

图元装配和光栅化

图元就是基本的图形对象比如三角形，图元的每个顶点被发送到每个Vertex Shader 的不同拷贝，在裁剪之后，被转换为屏幕坐标，
光栅化是将图元转换为一组二维片段的过程，此后这些片段就会交给Pixel shader 处理，这些二维片段表示屏幕上可以绘制的像素。

片段和片段着色器

片段着色器（Pixel shader/Fragment shader）为片段操作实现了通用的可编程方法，它的组成如下：

• Shader 程序
• 输入变量 光栅化阶段用插值为每个片段生成的 Vertex shader 输出
• 输出变量
• 采样器

Pixelshader 流程框图：

PixelShader.png

逐片段操作

OpenGL-ES 逐片段的操作流程如下：

逐片段操作.png

EGL

OpenGL-ES 命令需要存储渲染上下文的状态和绘制表面的支持

• 渲染上下文存储相关的OpenGL-ES 状态
• 绘制表面是用于绘制图元的表面，它指定渲染所需的缓冲区类型，比如颜色缓冲区，深度缓冲区和模板缓冲区，绘制表面还需要指定所需缓冲区的位深度

因为OpenGL-ES 没有提及如何常见渲染上下文，或者渲染上下文如何连接到原生窗口系统，EGL就是 khronos 提出的OpenGL-ES 和原生窗口系统之间的接口；
EGL的功能如下：

• 查询并初始化设备显示商的可用显示设备
• 创建渲染表面
  EGL创建的表面可用分为屏幕上的表面和屏幕外的表面，屏幕上的表面连接到原生窗口系统，屏幕外的表面不显示但是用作渲染表面的像素缓冲区
• 创建渲染上下文
  EGL 的最新版本时 EGL v1.4

OpenGL-ES 3.0 API查询网站

https://www.khronos.org/registry/OpenGL-Refpages/es3.0/