学习OpenGL-ES： 0 - 方法和资料

• 为何学习

为了更好地理解计算机图形学相关基础知识，更好地理解3D引擎的底层工作原理，从而更好地进行移动领域的3D应用开发。

需要说明的是：不需学习OpenGL-ES，也可以基于3D引擎进行3D应用开发。

• 什么是OpenGL-ES 

OpenGL-ES是平台无关的广泛应用于移动设备的2D/3D图形API（除了微软系的智能手机一般都支持该API)，抽象层次较低，一般作为3D引擎的渲染底层，较少直接用于应用开发。OpenGL-ES是OpenGL的一个分支版本，针对嵌入式系统做了精简，一方面便于支持相对简单的嵌入式设备，另一方面可以较少地承担OpenGL历史包袱之累。 

• 版本 

目前有三个版本： 

　　a, 1.0 & 1.1 

固定渲染管线，基于OpenGL 1.5精简，在可编程管线大行其道的今天，已显过时，不建议花费过多时间进行学习。GPU广泛支持。1.1完全兼容1.0. Android SDK支持。 

　　b, 2.0 

可编程渲染管线，基于OpenGL2.0精简，非统一架构，包含顶点shader和片元shader，不兼容1.X，目前几乎所有新出货的智能手机GPU都支持，属于目前的主流版本。Android SDK支持。 

c, 3.0 

最新版本api，2012年秋发布，可编程渲染管线，已有少量GPU支持。 

• 如何学习 

对完全没有基础的同学，建议按如下顺序进行： 

1，了解3D图形处理的大体流程，即输入的各种数据（顶点、纹理等）是如何转变为屏幕上的图形的。这其中经过了哪些阶段，各个阶段大体上做了什么，有个总体的概念。 

2，学习3D数学，至少需要理解这些基础之后再学习API：点和向量在坐标系（标架）中的表示、向量运算及其几何表示、点和向量的关系、矩阵运算、矩阵变换的原理和推导、齐次坐标。 

3，学习OpenGL-ES API，学习某个开源的3D引擎，学习高抽象层次上的3D世界表述。尝试自己实现一些模块，特别是数学方面。

　　4，重复2和3，它们是相互促进的。

　　5，开发完整的应用，应该包含OpenGL ES的所有基本特性。

　　建议：数学基础非常重要，这是支撑的基础；总体观感（隐喻）非常重要，这是系统的全局拼图，让你更容易理解特定概念。  

• 建议的学习资料 

　　A，官网

http://www.khronos.org/opengles/ 

　　其文档主要分为几类： 

　　specification: 标准（规格）说明书，描述了所有细节。 

Online Reference Pages: 在线API文档，说明了所有API的用法。 

Quick Reference Card: 快速参考卡，以图片的形式展现了总体框架。 

对2.0和3.0还有GLESSL（GLES着色语言）的参考文档。 

B, 数学 

《3D数学基础：图形与游戏开发》：对初学者来说很棒的一本书，相对易于理解，不足之处在于从数学角度来说不够严谨和彻底，依然会有知其然而不知其所以然的地方。 

《交互式计算机图形学 - 基于OpenGL的自顶向下方法》（第六版）：计算机图形学入门导论，对前者是很好的数学和图形学基础方面的补充，对学习OpenGL也有足够的价值，第六版较新，算是国内少有的中文版的现代的图形学教程。不足之处在于其假设读者有了一定的线性代数、解析几何、微积分方面的知识，但总体来说也比较适合初学者。 

　　C，API

　　我所了解的ES相关的书只有两本：《OpenGL ES 2.0 Programming Guide》和国人的《Android 3D 游戏开发技术宝典 - OpenGL ES 2.0》。

　　由于OpenGL和OpenGL ES的关系，也可以参考OpenGL的系列教材，包括红宝书、橙宝书、蓝宝书。

　　《3D游戏编程大师技巧》自己实现了一个软渲染引擎，虽然有些老，也值得一看，对数学和基础概念会有帮助。

　　建议结合官网文档进行阅读。

　　D，引擎

　　OGRE: C++写的开源3D渲染引擎，质量、资料、社区都比较完备。

　　JMONKEY 3: Java写的开源3D游戏引擎，支持ANDROID，资料、社区比较完备。

　　Unity3D: 商业引擎，非开源，上手容易，平台支持广泛，基于组件的现代设计思想值得参考。

　　E，社区

　　http://www.altdevblogaday.com/: 高质量的游戏开发博客集中地。

　　http://www.gamedev.net: 游戏开发的老牌名站。

　　http://www.opengpu.org/forum.php: 知名国内计算机图形学站点。

　　F, 更多书籍推荐

　　http://www.realtimerendering.com/books.html

• 相关工具

　　a，模拟器:

 　　http://www.klayge.org/2012/01/28/opengl-es-emulator%E5%86%8D%E6%AC%A1%E6%A8%AA%E5%90%91%E6%AF%94%E8%BE%83/

　　b，shader编辑器

　　PowerVR SDK。

　　ARM的作为Eclipse 插件提供的Mali GUP Shader Development Studio（http://malideveloper.arm.com/develop-for-mali/tools/mali-gpu-shader-development-studio/）

　　都提供了离线编译、语法高亮、错误提示、实时效果展示功能，后者很适合用于Android开发。

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