OpenGL ES 加载一张图片

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今天我们一起使用OpenGL ES 在iOS平台上加在一张照片来显示。

我们需要用到 EAGLContext 和 GLKBaseEffect。

在VC中加在 大体上分为三步:

  1. OpenGL初始化
  2. 加载顶点纹理坐标数据
  3. 加载纹理数据(使用GLBaseEffect)

OpenGL初始化

@interface ViewController ()
{
    EAGLContext *context;//EAGLContext 是苹果iOS平台下实现OpenGLES 渲染层.
    GLKBaseEffect *cEffect;
}

    //1.初始化上下文 & 设置当前上下文
    context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES3];
    // 判断context是否创建成功
    if (!context) {
        NSLog(@"Creat ES context Failed");
    }
    // 设置当前上下文
    [EAGLContext setCurrentContext:context];

    //2. 获取GLKView 设置context
    GLKView *view = (GLKView *)self.view;
    view.context = context;
    
    /*3. 配置视图创建的渲染缓存区.
     
     (1). drawableColorFormat: 颜色缓存区格式.
     简介:  OpenGL ES 有一个缓存区,它用以存储将在屏幕中显示的颜色。你可以使用其属性来设置缓冲区中的每个像素的颜色格式。
     
     GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888 = 0,
     默认.缓存区的每个像素的最小组成部分(RGBA)使用8个bit,(所以每个像素4个字节,4*8个bit)。
     
     GLKViewDrawableColorFormatRGB565,
     如果你的APP允许更小范围的颜色,即可设置这个。会让你的APP消耗更小的资源(内存和处理时间)
     
     (2). drawableDepthFormat: 深度缓存区格式
     
     GLKViewDrawableDepthFormatNone = 0,意味着完全没有深度缓冲区
     GLKViewDrawableDepthFormat16,
     GLKViewDrawableDepthFormat24,
     如果你要使用这个属性(一般用于3D游戏),你应该选择GLKViewDrawableDepthFormat16
     或GLKViewDrawableDepthFormat24。这里的差别是使用GLKViewDrawableDepthFormat16
     将消耗更少的资源
     
     */
    
    //3.配置视图创建的渲染缓存区.
    view.drawableColorFormat = GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888;
    view.drawableDepthFormat = GLKViewDrawableDepthFormat16;
    
    //4. 设置背景颜色
    glClearColor(1, 0, 0, 1.0);

加在顶点纹理坐标数据

设置顶点数组(顶点坐标,纹理坐标)

纹理坐标系取值范围[0,1];原点是左下角(0,0);故而(0,0)是纹理图像的左下角,点(1,1)是右上角

    GLfloat vertexData[] = {
        
        0.5, -0.5, 0.0f,    1.0f, 0.0f, //右下
        0.5, 0.5,  0.0f,    1.0f, 1.0f, //右上
        -0.5, 0.5, 0.0f,    0.0f, 1.0f, //左上
        
        0.5, -0.5, 0.0f,    1.0f, 0.0f, //右下
        -0.5, 0.5, 0.0f,    0.0f, 1.0f, //左上
        -0.5, -0.5, 0.0f,   0.0f, 0.0f, //左下
    };

顶点数据加载

  • 顶点数组:
    开发者可以选择设定函数指针,在调用绘制方法的时候,直接由内存传入顶点数据,也就是说这部分数据之前是存储在内存当中的,被称为顶点数组

  • 顶点缓存区:
    性能更高的做法是,提前分配一块显存,将顶点数据预先传入到显存当中。这部分的显存,就被称为顶点缓冲区

    //2. 开辟顶点缓存区
    //(1). 创建顶点缓存区标识符ID
    GLuint bufferID;
    glGenBuffers(1, &bufferID);
    //(2). 绑定顶点缓存区。(明确作用)
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, bufferID);
    //(3). 将顶点数组的数据copy到顶点缓存区中(GPU显存中)
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertexData), vertexData, GL_STATIC_DRAW);

打开读取通道

  • (1)在iOS中, 默认情况下,出于性能考虑,所有顶点着色器的属性(Attribute)变量都是关闭的.
    意味着,顶点数据在着色器端(服务端)是不可用的. 即使你已经使用glBufferData方法,将顶点数据从内存拷贝到顶点缓存区中(GPU显存中). 所以, 必须由glEnableVertexAttribArray 方法打开通道.指定访问属性.才能让顶点着色器能够访问到从CPU复制到GPU的数据. 注意: 数据在GPU端是否可见,即,着色器能否读取到数据,由是否启用了对应的属性决定,这就是glEnableVertexAttribArray的功能,允许顶点着色器读取GPU(服务器端)数据。

  • (2)方法简介
    glVertexAttribPointer (GLuint indx, GLint size, GLenum type, GLboolean normalized, GLsizei stride, const GLvoid* ptr)

  • 功能: 上传顶点数据到显存的方法(设置合适的方式从buffer里面读取数据)
    参数列表:
    index,指定要修改的顶点属性的索引值,例如
    size, 每次读取数量。(如position是由3个(x,y,z)组成,而颜色是4个(r,g,b,a),纹理则是2个.)
    type,指定数组中每个组件的数据类型。可用的符号常量有GL_BYTE, GL_UNSIGNED_BYTE, GL_SHORT,GL_UNSIGNED_SHORT, GL_FIXED, 和 GL_FLOAT,初始值为GL_FLOAT。
    normalized,指定当被访问时,固定点数据值是否应该被归一化(GL_TRUE)或者直接转换为固定点值(GL_FALSE)
    stride,指定连续顶点属性之间的偏移量。如果为0,那么顶点属性会被理解为:它们是紧密排列在一起的。初始值为0
    ptr指定一个指针,指向数组中第一个顶点属性的第一个组件。初始值为0 */

    //顶点坐标数据
    glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
    glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*5, (GLfloat *)NULL+0 );
    
    //纹理坐标数据
    glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribTexCoord0);
    glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribTexCoord0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*5, (GLfloat *)NULL+3 );
    

加载纹理数据(使用GLBaseEffect)

  1. 获取纹理图片路径
    NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"IMG_0068" ofType:@"JPG"];
  1. 设置纹理参数
    纹理坐标原点是左下角,但是图片显示原点应该是左上角
    NSDictionary *options = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@(1),GLKTextureLoaderOriginBottomLeft, nil];
    
    GLKTextureInfo *textureInfo = [GLKTextureLoader textureWithContentsOfFile:filePath
                                                                      options:options
                                                                        error:nil];
  1. 使用苹果GLKit 提供 GLKBaseEffect 完成着色器工作(顶点/片元)
    cEffect = [[GLKBaseEffect alloc] init];
    cEffect.texture2d0.enabled = GL_TRUE;
    cEffect.texture2d0.name = textureInfo.name;

最后,在 GLKViewDelegate 代理中实现 绘制视图内容的方法

  • GLKView对象使其OpenGL ES上下文成为当前上下文,并将其framebuffer绑定为OpenGL ES呈现命令的目标。然后,委托方法应该绘制视图的内容。
- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect {
    
    //1.
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    
    //2. 准备绘制
    [cEffect prepareToDraw];
    
    //3. 开始绘制
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
}

这样,就把我们的图片绘制到了屏幕上:

image.png