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OpenGL ES - GLKit介绍和常见API

GLKit概述

GLKit 框架的设计目标是为了了简化基于OpenGL / OpenGL ES 的应⽤用开发。它的出现加快OpenGL ES或OpenGL应⽤用程序开发 使用数学库，背景纹理理加载，预先创建的着色器效果，以及标准视图和视图控制器来实现渲染循环。

GLKit框架提供了功能和类，可以减少创建新的基于着色器的应用程序所需的工作量，或者支持依赖早期版本的OpenGL ES或OpenGL提供的固定函数顶点或片段处理理的现有应用程序。

虽然苹果12.0后弃用OpenGL ES ,但iOS开发者可以继续使⽤用.

使用GLKit视图呈现OpenGL ES 内容

GLKit视图呈现过程.png

上图来自Apple官方文档 Drawing with OpenGL ES and GLKit

GLKit 常用API

GLKTextureInfo 创建OpenGL 纹理信息

  • name: OpenGL 上下⽂文中纹理名称
  • target: 纹理绑定的目标
  • height: 加载的纹理高度
  • width: 加载纹理的宽度
  • textureOrigin: 加载纹理中的原点位置
  • alphaState: 加载纹理中alpha分量状态
  • containsMipmaps : 布尔值,加载的纹理是否包含mip贴图

GLTextureLoader 简化从各种资源⽂件中加载纹理

  • 初始化

    • initWithSharegroup: 初始化⼀个新的纹理加载到对象中
    • initWithShareContext: 初始化一个新的纹理加载对象

  • 从文件中加载处理

    • textureWithContentsOfFile:options:errer: 从⽂件加载2D纹理图像并从数据中创建新的纹理
    • textureWithContentsOfFile:options:queue:completionHandler: 从⽂件中异步加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理

  • 从URL加载处理

    • textureWithContentsOfURL:options:error: 从URL加载2D纹理图像并从数据创建新纹理
    • textureWithContentsOfURL:options:queue:completionHandler: 从URL异步加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理

  • 从内存中表示创建纹理

    • textureWithContentsOfData:options:errer: 从内存空间加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理
    • textureWithContentsOfData:options:queue:completionHandler: 从内存空间异步加载2D纹理图像,并从数据中创建新纹理

  • 从CGImages创建纹理

    • textureWithCGImage:options:error: 从Quartz图像 加载2D纹理图像并从数据创建新纹理
    • textureWithCGImage:options:queue:completionHandler: 从Quartz图像异步加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理

  • 从URL加载多维创建纹理

    • cabeMapWithContentsOfURL:options:errer: 从单个URL加载⽴立⽅方体贴图纹理图像,并根据数据创建新纹理
    • cabeMapWithContentsOfURL:options:queue:completionHandler: 从单个URL异步加载⽴方体贴图纹理图像,并根据数据创建新纹理

  • 从文件加载多维数据创建纹理

    • cubeMapWithContentsOfFile:options:errer: 从单个文件加载⽴方体贴图纹理对象,并从数据中创建新纹理
    • cubeMapWithContentsOfFile:options:queue:completionHandler: 从单个⽂件异步加载⽴方体贴图纹理对象,并从数据中创建新纹理
    • cubeMapWithContentsOfFiles:options:errer: 从⼀系列文件中加载⽴方体贴图纹理图像,并从数据中创建新纹理
    • -cubeMapWithContentsOfFiles:options:options:queue:completionHandler: 从⼀系列⽂件异步加载⽴方体贴图纹理图像,并从数据中创建新纹理

GLKit OpenGL ES视图渲染 API

  • 初始化视图

    • initWithFrame:context: 初始化新视图

  • 设置代理

    • delegate 视图的代理

  • 配置帧缓存区对象

    • drawableColorFormat 颜⾊色渲染缓存区格式
    • drawableDepthFormat 深度渲染缓存区格式
    • drawableStencilFormat 模板渲染缓存区的格式
    • drawableMultisample 多重采样缓存区的格式

  • 帧缓存区属性

    • drawableHeight 底层缓存区对象的⾼度(以像素为单位)
    • drawableWidth 底层缓存区对象的宽度(以像素为单位)

  • 绘制视图的内容

    • context 绘制视图内容时使⽤用的OpenGL ES 上下⽂文
    • -bindDrawable 将底层FrameBuffer 对象绑定到OpenGL ES
    • enableSetNeedsDisplay 布尔值,指定视图是否响应使得视图内容⽆效的消息
    • display 立即重绘视图内容
    • snapshot 绘制视图内容并将其作为新图像对象返回

  • 删除视图FrameBuffer对象
    *- deleteDrawable 删除与视图关联的可绘制对象

GLKViewDelegate ⽤于GLKView 对象回调方法

  • 绘制视图的内容（必须实现代理！！！！）
    • glkView:drawInRect: 绘制视图内容 (必须实现代理)

GLKViewController管理OpenGL ES 渲染循环的视图控制器，常用的API如下

  • 更新

    • (void) update 更新视图内容
    • (void) glkViewControllerUpdate: 更新视图控制器显示

  • 配置帧速率

    • preferredFramesPerSecond 视图控制器调⽤视图以及更新视图内容的速率
    • framesPerSencond 视图控制器调⽤视图以及更新其内容的实际速率

  • 配置GLKViewDelegate代理

    • delegate 视图控制器的代理

  • 控制帧更新

    • paused 布尔值,渲染循环是否已暂停
    • pausedOnWillResignActive 布尔值,当前程序重新激活活动状态时视图控制器器是否自动暂停渲染循环
    • resumeOnDidBecomeActive 布尔值,当前程序变为活动状态时视图控制是否⾃自动恢复呈现循环

  • 获取有关View 更新信息

    • frameDisplayed 视图控制器自创建以来发送的帧更新数
    • timeSinceFirstResume 自视图控制器第⼀次恢复发送更新事件以来经过的时间量
    • timeSinceLastResume 自上次视图控制器恢复发送更新事件以来更新的时间量
    • timeSinceLastUpdate 自上次视图控制器调⽤委托⽅法以及经过的时间量
    • timeSinceLastDraw ⾃上次视图控制器调⽤委托⽅法以及经过的时间量

GLKViewControllerDelegate 渲染循环回调方法

  • 处理理更更新事件

    • glkViewControllerUpdate 在显示每个帧之前调⽤，类似OpenGL中RenderScene函数

  • 暂停/恢复通知

    • glkViewController : willPause: 在渲染循环暂停或恢复之前调⽤

GLKBaseEffect 一种简单光照/着色系统,⽤于基于着⾊器的OpenGL渲染

  • 命名Effect

    • label 给Effect(效果)命名

  • 配置模型视图转换

    • transform 绑定效果时应⽤于顶点数据的模型视图,投影和纹理变换

  • 配置光照效果

    • lightingType 用于计算每个片段的光照策略,GLKLightingType
    • GLKLightingType枚举
      • GLKLightingTypePerVertex 表示在三角形中每个顶点执⾏光照计算,然后在三角形进⾏插值
      • GLKLightingTypePerPixel 表示光照计算的输⼊在三角形内插入,并且在每个片段执行光照计算

  • 配置光照

    • lightModelTwoSided 布尔值,表示为基元的两侧计算光照
    • material 计算渲染图元光照使⽤的材质属性
    • lightModelAmbientColor 环境颜⾊,应⽤效果渲染的所有图元.
    • light0 场景中第⼀个光照属性
    • light1 场景中第⼆个光照属性
    • light2 场景中第三个光照属性

  • 配置纹理

    • texture2d0 第一个纹理属性
    • texture2d1 第⼆个纹理属性
    • textureOrder 纹理应用于渲染图元的顺序

  • 配置雾化

    • fog 应⽤于场景的雾属性

  • 配置颜色信息

    • colorMaterialEnable 布尔值,表示计算光照与材质交互时是否使⽤颜⾊顶点属性
    • useConstantColor 布尔值,指示是否使用常量颜⾊
    • constantColor 不提供每个顶点颜色数据时使⽤常量颜⾊

  • 准备绘制效果

    • prepareToDraw 准备渲染效果

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