OpenGL ES 2.0学习（一）入门知识点

前言

一个多月前开始学习Android OpenGL ES，起初是因为需要做滤镜，然后慢慢发现很有趣。但是自己感觉学起来并没有想象那么容易，主要涉及太多的转换，还有着色器语言等，但它确实强大，可以做一些滤镜，很炫的3D效果/全景等。目前自己还处于入门阶段。

OpenGL ES

• OpenGL ES 为OpenGL嵌入式系统，是一个适用于嵌入式系统的二维或者三维的图形库
• 是桌面版OpenGL的一个子集

OpenGL ES管道

• 管道工序大致可以分为Transformation Stage 和Rasterization Stage两大步
• 支持的基本图形为点、线、三角形，其他复杂图形都是通过这几种基本几何图形组合成的
• 发出绘图指令后，会对顶点数组进行指定的坐标变换或光照处理
• 顶点处理完之后，通过Rasterizer（光栅化，也可以叫做像素化）来生成像素信息，成为“Fragments”
• 对于Fragment在经过Texture Processing，Color Sum，Fog等处理并将最终结果存放到内存中

EGL

• Display：实际显示设备的抽象
• Surface：用来存储图像的内存区域FrameBuffer的抽象
• Context：存储OpenGL ES的一些状态信息

着色器

• 顶点着色器：对每个顶点进行操作，操作结果用于片段着色器

在main函数中必须设置gl_Position全局变量，将作为Vertex的最终位置，进而把Vertex组合成点、线、三角形

• 片段着色器：确定每个Fragment的颜色

在main函数必须设置gl_FragColor全局变量，它将作为Fragment的最终颜色。

光栅化：把点、线、三角形映射到屏幕上的像素点的过程，也就是生成Fragment的过程。通常一个Fragment对应于屏幕上的一个像素，但在高分辨率可能会有多个像素点映射到一个Fragment中

坐标系

• Local Space：每个物体建立好模型的时候，它们的坐标就是Local Space
• World Space：进行合理的移动、排布，最终各自的坐标就是World Space坐标
• Model Matrix：把Local Space转变到World Space时所用的矩阵
• View Space：是从观察者的角度出发，所看到的空间
• View Matrix：把World Space转变到View Space坐标所用的变换矩阵，相当于是在移动相机的位置，实际上是反方向移动整个场景
• Clip space：OpenGL 只会渲染在[-1,1]范围内的内容，超出这个范围就会被裁剪。
• Projection matrix：把View Space转换到Clip Space坐标所用的变换矩阵，指定可见范围；它有三种创建方式：正投影，透视投影，以及3D投影。
• Screen Space：屏幕上的空间，glViewport调用指定的区域。
• Viewport transform：OpenGL自动完成的。将ClipSpace转换到Screen