OpenGL ES - GLSL
不采用GLKBaseEffect，使用编译链接自定义的着色器（shader）。用简单的glsl语言来实现顶点、片元着色器，并图形进行简单的变换。
OpenGL ES -自定义的着色器-
一、创建图层
CAEAGLLayer
/* CAEAGLLayer is a layer that implements the EAGLDrawable protocol,
- allowing it to be used as an OpenGLES render target. Use the
- `drawableProperties' property defined by the protocol to configure
- the created surface. */
CAEAGLLayer是一个实现EAGLDrawable协议的层，
*允许它用作OpenGLES渲染目标。 使用
*协议定义的`drawableProperties'属性进行配置
*创建的表面。
创建图层
-
设置放大倍数
[self setContentScaleFactor:[[UIScreen mainScreen]scale]]; -
将图层设为不透明（默认是透明的）
self.myEagLayer.opaque = YES; -
设置
drawableProperties属性,这里设置不维持渲染内容以及颜色格式为RGBA8self.myEagLayer.drawableProperties = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:[NSNumber numberWithBool:false],kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking,kEAGLColorFormatRGBA8,kEAGLDrawablePropertyColorFormat,nil];
/************************************************************************/
/* Keys for EAGLDrawable drawableProperties dictionary */
/* */
/* kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking: */
/* Type: NSNumber (boolean) */
/* Legal Values: True/False */
/* Default Value: False */
/* Description: True if EAGLDrawable contents are retained after a */
/* call to presentRenderbuffer. False, if they are not */
/* */
/* kEAGLDrawablePropertyColorFormat: */
/* Type: NSString */
/* Legal Values: kEAGLColorFormat* */
/* Default Value: kEAGLColorFormatRGBA8 */
/* Description: Format of pixels in renderbuffer */
/************************************************************************/
- kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking: 表示绘图表面显示后，是否保留其内容。这个key的值，是一个通过NSNumber包装的bool值。如果是false，则显示内容后不能依赖于相同的内容，ture表示显示后内容不变。一般只有在需要内容保存不变的情况下，才建议设置使用,因为会导致性能降低、内存使用量增减。一般设置为flase.
- kEAGLDrawablePropertyColorFormat: 可绘制表面的内部颜色缓存区格式，这个key对应的值是一个NSString指定特定颜色缓存区对象。默认是kEAGLColorFormatRGBA8
- kEAGLColorFormatRGBA8：32位RGBA的颜色，4*8=32位
- kEAGLColorFormatRGB565：16位RGB的颜色，
- kEAGLColorFormatSRGBA8：sRGB代表了标准的红、绿、蓝，即CRT显示器、LCD显示器、投影机、打印机以及其他设备中色彩再现所使用的三个基本色素。sRGB的色彩空间基于独立的色彩坐标，可以使色彩在不同的设备使用传输中对应于同一个色彩坐标体系，而不受这些设备各自具有的不同色彩坐标的影响。
二、创建上下文
-
指定OpenGL ES 渲染API版本，我们使用2.0
EAGLRenderingAPI api = kEAGLRenderingAPIOpenGLES2; -
创建图形上下文
EAGLContext *context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:api]; -
判断是否创建成功
if (!context) { NSLog(@"Create context failed!"); return; } -
设置图形上下文
if (![EAGLContext setCurrentContext:context]) { NSLog(@"setCurrentContext failed!"); return; } -
将局部context，变成全局的
self.myContext = context;
三、清空缓存区
导入框架#import
-
创建2个帧缓存区，渲染缓存区，帧缓存区
@property (nonatomic , assign) GLuint myColorRenderBuffer; @property (nonatomic , assign) GLuint myColorFrameBuffer; -
清空缓存区
glDeleteBuffers(1, &_myColorRenderBuffer); self.myColorRenderBuffer = 0; glDeleteBuffers(1, &_myColorFrameBuffer); self.myColorFrameBuffer = 0;
四、设置RenderBuffer
-
定义一个缓存区
GLuint buffer; -
申请一个缓存区标志
glGenRenderbuffers(1, &buffer); //同 glGenRenderbuffers(1, &buffer); //赋值 self.myColorRenderBuffer = buffer; -
将标识符绑定到GL_RENDERBUFFER
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, self.myColorRenderBuffer);
-
myColorRenderBuffer渲染缓存区分配存储空间
[self.myContext renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER fromDrawable:self.myEagLayer];注意：frame buffer仅仅是管理者，不需要分配空间； render buffer的存储空间的分配，对于不同的render buffer，使用不同的API进行分配， 而只有分配空间的时候，render buffer句柄才确定其类型
五、设置FrameBuffer
-
定义一个缓存区
GLuint buffer; -
申请一个缓存区标志
glGenRenderbuffers(1, &buffer); //赋值 self.myColorFrameBuffer = buffer;
-
将标识符绑定到GL_FRAMEBUFFER
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, self.myColorFrameBuffer); -
renderbuffer跟framebuffer进行绑定,将_myColorRenderBuffer 通过glFramebufferRenderbuffer函数绑定到GL_COLOR_ATTACHMENT0上。
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, self.myColorRenderBuffer);//接下来，可以调用OpenGL ES进行绘制处理，最后则需要在EGALContext的OC方法进行最终的渲染绘制。这里渲染的color buffer,这个方法会将buffer渲染到CALayer上。- (BOOL)presentRenderbuffer:(NSUInteger)target;
六、开始绘制
-
设置颜色、设置视口大小
//设置清屏颜色 glClearColor(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f); //清除屏幕 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); CGFloat scale = [[UIScreen mainScreen]scale]; //设置视口大小 glViewport(self.frame.origin.x * scale, self.frame.origin.y * scale, self.frame.size.width * scale, self.frame.size.height * scale); -
读取顶点着色程序、片元着色程序
NSString *vertFile = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"shaderv" ofType:@"vsh"]; NSString *fragFile = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"shaderf" ofType:@"fsh"];
-
加载shader
self.myPrograme = [self loadShaders:vertFile Withfrag:fragFile];//见附
-
链接
glLinkProgram(self.myPrograme); GLint linkStatus; //获取链接状态 glGetProgramiv(self.myPrograme, GL_LINK_STATUS, &linkStatus); if (linkStatus == GL_FALSE) { GLchar message[512]; glGetProgramInfoLog(self.myPrograme, sizeof(message), 0, &message[0]); NSString *messageString = [NSString stringWithUTF8String:message]; NSLog(@"Program Link Error:%@",messageString); return; } -
使用program
glUseProgram(self.myPrograme); -
设置顶点、纹理坐标
... -
处理顶点数据
glVertexAttribPointer(position, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, NULL); -
处理纹理数据
glVertexAttribPointer(textCoor, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*5, (float *)NULL + 3); -
加载纹理
获取图片的CGImageRef
读取图片的大小，宽和高
获取图片字节数 宽高4（RGBA）
创建上下文
在CGContextRef上绘图 ,解决图片倒置的方法
画图完毕就释放上下文
* 绑定纹理到默认的纹理ID（这里只有一张图片，故而相当于默认于片元着色器里面的
* 设置纹理属性
* 载入纹理2D数据
* 绑定纹理
* 释放spriteData
- 获取shader里面的变量, 模型视图变换传值
-
绘制并显示缓存数据 presentRenderbuffer
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6); [self.myContext presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];
附
- frame buffer 和 render buffer 关系
buffer分为frame buffer 和 render buffer2个大类。其中frame buffer 相当于render buffer的管理者。frame buffer object即称FBO，常用于离屏渲染缓存等。render buffer则又可分为3类。colorBuffer、depthBuffer、stencilBuffer。
-
加载shader
- 定义2个零时着色器对象
- 创建program
- 编译顶点着色程序、片元着色器程序
- 读取文件路径字符串
- 创建一个shader（根据type类型）
- 将顶点着色器源码附加到着色器对象上
- 把着色器源代码编译成目标代码
- 创建最终的程序
- 释放不需要的shader
-(GLuint)loadShaders:(NSString *)vert Withfrag:(NSString *)frag {
//定义2个零时着色器对象
GLuint verShader, fragShader;
//创建program
GLint program = glCreateProgram();
//编译顶点着色程序、片元着色器程序
//参数1：编译完存储的底层地址
//参数2：编译的类型，GL_VERTEX_SHADER（顶点）、GL_FRAGMENT_SHADER(片元)
//参数3：文件路径
[self compileShader:&verShader type:GL_VERTEX_SHADER file:vert];
[self compileShader:&fragShader type:GL_FRAGMENT_SHADER file:frag];
//创建最终的程序
glAttachShader(program, verShader);
glAttachShader(program, fragShader);
//释放不需要的shader
glDeleteShader(verShader);
glDeleteShader(fragShader);
return program;
}
//链接shader
- (void)compileShader:(GLuint *)shader type:(GLenum)type file:(NSString *)file{
//读取文件路径字符串
NSString* content = [NSString stringWithContentsOfFile:file encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil];
const GLchar* source = (GLchar *)[content UTF8String];
//创建一个shader（根据type类型）
*shader = glCreateShader(type);
//将顶点着色器源码附加到着色器对象上。
//参数1：shader,要编译的着色器对象 *shader
//参数2：numOfStrings,传递的源码字符串数量 1个
//参数3：strings,着色器程序的源码（真正的着色器程序源码）
//参数4：lenOfStrings,长度，具有每个字符串长度的数组，或NULL，这意味着字符串是NULL终止的
glShaderSource(*shader, 1, &source,NULL);
//把着色器源代码编译成目标代码
glCompileShader(*shader);
}
- 设置纹理
//设置纹理
- (GLuint)setupTexture:(NSString *)fileName {
//1、获取图片的CGImageRef
CGImageRef spriteImage = [UIImage imageNamed:fileName].CGImage;
//判断图片是否获取成功
if (!spriteImage) {
NSLog(@"Failed to load image %@", fileName);
exit(1);
}
//2、读取图片的大小，宽和高
size_t width = CGImageGetWidth(spriteImage);
size_t height = CGImageGetHeight(spriteImage);
//3.获取图片字节数 宽*高*4（RGBA）
GLubyte * spriteData = (GLubyte *) calloc(width * height * 4, sizeof(GLubyte));
//4.创建上下文
/*
参数1：data,指向要渲染的绘制图像的内存地址
参数2：width,bitmap的宽度，单位为像素
参数3：height,bitmap的高度，单位为像素
参数4：bitPerComponent,内存中像素的每个组件的位数，比如32位RGBA，就设置为8
参数5：bytesPerRow,bitmap的没一行的内存所占的比特数
参数6：colorSpace,bitmap上使用的颜色空间 kCGImageAlphaPremultipliedLast：RGBA
*/
CGContextRef spriteContext = CGBitmapContextCreate(spriteData, width, height, 8, width*4,CGImageGetColorSpace(spriteImage), kCGImageAlphaPremultipliedLast);
//5、在CGContextRef上绘图
/*
CGContextDrawImage 使用的是Core Graphics框架，坐标系与UIKit 不一样。UIKit框架的原点在屏幕的左上角，Core Graphics框架的原点在屏幕的左下角。
CGContextDrawImage
参数1：绘图上下文
参数2：rect坐标
参数3：绘制的图片
*/
CGRect rect = CGRectMake(0, 0, width, height);
//使用默认方式绘制，发现图片是倒的。
CGContextDrawImage(spriteContext, CGRectMake(0, 0, width, height), spriteImage);
/*
解决图片倒置的方法(2):
CGContextTranslateCTM(spriteContext, rect.origin.x, rect.origin.y);
CGContextTranslateCTM(spriteContext, 0, rect.size.height);
CGContextScaleCTM(spriteContext, 1.0, -1.0);
CGContextTranslateCTM(spriteContext, -rect.origin.x, -rect.origin.y);
CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage);
*/
//6、画图完毕就释放上下文
CGContextRelease(spriteContext);
//5、绑定纹理到默认的纹理ID（这里只有一张图片，故而相当于默认于片元着色器里面的colorMap，如果有多张图不可以这么做）
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
//设置纹理属性
/*
参数1：纹理维度
参数2：线性过滤、为s,t坐标设置模式
参数3：wrapMode,环绕模式
*/
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR );
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
float fw = width, fh = height;
//载入纹理2D数据
/*
参数1：纹理模式，GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
参数2：加载的层次，一般设置为0
参数3：纹理的颜色值GL_RGBA
参数4：宽
参数5：高
参数6：border，边界宽度
参数7：format
参数8：type
参数9：纹理数据
*/
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, fw, fh, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, spriteData);
//绑定纹理
/*
参数1：纹理维度
参数2：纹理ID,因为只有一个纹理，给0就可以了。
*/
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
//释放spriteData
free(spriteData);
return 0;
}
详细代码：DEMO
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