顶点着色器
attribute vec4 position;
attribute vec2 textCoordinate;
varying lowp vec2 varyTextCoord;
uniform mat4 rotateMatrix;
void main()
{
varyTextCoord = vec2( textCoordinate.x, 1.0 - textCoordinate.y);
vec4 vPos = position;
gl_Position = vPos;
}
片元着色器
precision highp float;
// 纹理坐标
varying lowp vec2 varyTextCoord;
// 纹理采样器
uniform sampler2D inputTexture0; // 0号单元,纹理单元里面的0号单元
uniform sampler2D inputTexture1; // 0号单元,纹理单元里面的1号单元
void main()
{
// gl_FragColor = texture2D(colorMap, vec2( varyTextCoord.x, 1.0 - varyTextCoord.y));
vec4 color0 = texture2D(inputTexture0, varyTextCoord);
vec4 color1 = texture2D(inputTexture1, varyTextCoord);
// 图片混合
vec4 color2 = mix(color0, color1, 0.5);
gl_FragColor = color2;
}
绘制步骤:
//1.创建图层
[self setUplayer];
//2.创建上下文
[self setContext];
//3.清空缓存区
[self deleteRenderAndFrameBuffer];
//4.设置RenderBuffer
[self setupRenderBuffer];
//5.设置FrameBuffer
[self setFrameBuffer];
//6.创建顶点着色器,片元着色器,程序对象,并且把他们链接起来
[self createProgram];
//7.顶点数据的加载和读取方式
[self setVertexData];
//8.纹理数据的加载和读取方式
[self setTextTureData];
//9.开始绘制
[self draw];
完整代码
1.创建图层
[self setUplayer];
//2.创建上下文
[self setContext];
//3.清空缓存区
[self deleteRenderAndFrameBuffer];
//4.设置RenderBuffer
[self setupRenderBuffer];
//5.设置FrameBuffer
[self setFrameBuffer];
//6.创建顶点着色器,片元着色器,程序对象,并且把他们链接起来
[self createProgram];
//7.顶点数据的加载和读取方式
[self setVertexData];
//8.纹理数据的加载和读取方式
[self setTextTureData];
//9.开始绘制
[self draw];
//
// MKView.m
// GLSLImage01
//
// Created by kemuchao on 2022/9/16.
//
#import "MKView.h"
#import <OpenGLES/ES2/gl.h>
@interface MKView()
@property(nonatomic, strong)CAEAGLLayer *eagLayer;
@property(nonatomic, strong)EAGLContext *myContext;
// 渲染缓冲区
@property(nonatomic, assign)GLuint _myColorRenderBuffer;
//帧缓冲区
@property(nonatomic, assign)GLuint _myColorFrameBuffer;
@property(nonatomic, assign)GLuint program;
@end
@implementation MKView
-(void)layoutSubviews {
//1.创建图层
[self setUplayer];
//2.创建上下文
[self setContext];
//3.清空缓存区
[self deleteRenderAndFrameBuffer];
//4.设置RenderBuffer
[self setupRenderBuffer];
//5.设置FrameBuffer
[self setFrameBuffer];
//6.创建顶点着色器,片元着色器,程序对象,并且把他们链接起来
[self createProgram];
//7.顶点数据的加载和读取方式
[self setVertexData];
//8.纹理数据的加载和读取方式
[self setTextTureData];
//9.开始绘制
[self draw];
}
-(void)setUplayer {
self.eagLayer = (CAEAGLLayer *)self.layer;
//2.设置scale
[self setContentScaleFactor:[[UIScreen mainScreen]scale]];
///3.设置描述属性,这里设置不维持渲染内容以及颜色格式为RGBA8
self.eagLayer.drawableProperties = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@false,kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking, kEAGLColorFormatRGBA8,kEAGLDrawablePropertyColorFormat, nil];
}
-(void)setContext {
EAGLContext *content = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES3];
if (!content) {
NSLog(@"create context fail");
return;
}
if(![EAGLContext setCurrentContext:content]) {
NSLog(@"setCurrentContext fail");
return;
}
self.myContext = content;
}
-(void)deleteRenderAndFrameBuffer {
glDeleteBuffers(1, &__myColorFrameBuffer);
__myColorFrameBuffer = 0;
glDeleteBuffers(1, &__myColorRenderBuffer);
__myColorRenderBuffer = 0;
}
// 设置渲染缓冲区
-(void)setupRenderBuffer {
//1.定义一个缓存区I
GLuint buffer;
//2.申请一个缓存区标志
glGenBuffers(1, &buffer);
self._myColorRenderBuffer = buffer;
//4.将标识符绑定到GL_RENDERBUFFER 绑定渲染缓冲区,这个一定要指定
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, self._myColorRenderBuffer);
//5.将可绘制对象myEagLayer 绑定到 myColorRenderBuffer
[self.myContext renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER fromDrawable:self.eagLayer];
}
// 设置framebuffer
-(void)setFrameBuffer {
//1.定义一个缓存区I
GLuint buffer;
//2.申请一个缓存区标志
glGenBuffers(1, &buffer);
self._myColorFrameBuffer = buffer;
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, self._myColorFrameBuffer);
//5.将渲染缓存区myColorRenderBuffer 通过glFramebufferRenderbuffer函数绑定到 GL_COLOR_ATTACHMENT0上。
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, self._myColorRenderBuffer);
}
// 创建程序对象,链接着色器等等
-(void)createProgram {
//设置清屏颜色
glClearColor(0.3f, 0.4f, 0.f, 1);
//清除屏幕
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
//1.设置视口大小
CGFloat scale = [[UIScreen mainScreen] scale];
glViewport(self.frame.origin.x * scale, self.frame.origin.y * scale, self.frame.size.width * scale, self.frame.size.height * scale);
//2、读取定点着色器程序,片元着色器程序
NSString *vertfile = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"shaderv" ofType:@"vsh"];
NSString *fragFile = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"shaderf" ofType:@"fsh"];
NSLog(@"vsh == %@",vertfile);
NSLog(@"fsh == %@",fragFile);
//3、加载着色器,并返回程序对象
_program = [self loadSource:vertfile fragFilePath:fragFile];
//4、链接程序
glLinkProgram(_program);
GLint linkStatus;
// 获取链接状态
glGetProgramiv(_program, GL_LINK_STATUS, &linkStatus);
if (linkStatus == GL_FALSE) {
GLchar mesage[512];
glGetProgramInfoLog(_program, sizeof(mesage), 0, &mesage[0]);
NSString *message = [NSString stringWithUTF8String:mesage];
NSLog(@"链接程序对象错误 %@",message);
return;
}
// 使用程序对象
glUseProgram(_program);
}
//加载着色器,并返回程序对象
-(GLuint)loadSource:(NSString *)vertfilePath fragFilePath:(NSString *)fragFilePath {
//1、创建两个着色器临时对象
GLuint verShader, fragShader;
GLint program;
program = glCreateProgram();
[self compileShader:&verShader type:GL_VERTEX_SHADER file:vertfilePath];
[self compileShader:&fragShader type:GL_FRAGMENT_SHADER file:fragFilePath];
//3.链接着色器道程序对象
glAttachShader(program, verShader);
glAttachShader(program, fragShader);
//4.释放不需要的shader
glDeleteShader(verShader);
glDeleteShader(fragShader);
return program;
}
//编译着色器,shader 传过来的是地址,所以需要加*号
- (void)compileShader:(GLuint *)shader type:(GLenum)type file:(NSString *)file{
// 1.读取文件路径字符串
NSString *content = [NSString stringWithContentsOfFile:file encoding:NSUTF8StringEncoding error:Nil];
NSLog(@"vsh content == %@",content);
const GLchar *source = (GLchar *)[content UTF8String];
// 2.根据类型创建一个着色器对象 *号表示的是取值,
*shader = glCreateShader(type);
// 3、将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);
//4.把着色器源代码编译成目标代码
glCompileShader(*shader);
}
// 设置顶点数据
- (void)setVertexData {
//1.设置顶点、纹理坐标
//前3个是顶点坐标,后2个是纹理坐标
GLfloat attrArr[] =
{
0.5f, -0.5f, -1.0f, 1.0f, 0.0f,
-0.5f, 0.5f, -1.0f, 0.0f, 1.0f,
-0.5f, -0.5f, -1.0f, 0.0f, 0.0f,
0.5f, 0.5f, -1.0f, 1.0f, 1.0f,
-0.5f, 0.5f, -1.0f, 0.0f, 1.0f,
0.5f, -0.5f, -1.0f, 1.0f, 0.0f,
};
//2、-----处理顶点数据--------
// (1)定点缓冲区
GLuint arrtBuffer ;
// (2)申请一个缓冲区标识符
glGenBuffers(1, &arrtBuffer);
//(3)将attrBuffer绑定到GL_ARRAY_BUFFER(定点缓冲区)标识符上
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, arrtBuffer);
//(4)把顶点数据从CPU内存复制到GPU上
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(attrArr), attrArr, GL_DYNAMIC_DRAW);
//8.将顶点数据通过myPrograme中的传递到顶点着色程序的position
//1.glGetAttribLocation,用来获取vertex attribute的入口的.
//2.告诉OpenGL ES,通过glEnableVertexAttribArray,
//3.最后数据是通过glVertexAttribPointer传递过去的。
//(1)注意:第二参数字符串必须和shaderv.vsh中的输入变量:position保持一致
GLuint position = glGetAttribLocation(_program, "position");
//(2).设置合适的格式从buffer里面读取数据
glEnableVertexAttribArray(position);
//(3).设置读取方式
//参数1:index,顶点数据的索引
//参数2:size,每个顶点属性的组件数量,1,2,3,或者4.默认初始值是4.
//参数3:type,数据中的每个组件的类型,常用的有GL_FLOAT,GL_BYTE,GL_SHORT。默认初始值为GL_FLOAT
//参数4:normalized,固定点数据值是否应该归一化,或者直接转换为固定值。(GL_FALSE)
//参数5:stride,连续顶点属性之间的偏移量,默认为0;
//参数6:指定一个指针,指向数组中的第一个顶点属性的第一个组件。默认为0
glVertexAttribPointer(position, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, NULL);
}
// 设置纹理数据
- (void)setTextTureData {
//9.----处理纹理数据-------
//(1).glGetAttribLocation,用来获取vertex attribute的入口的.
//注意:第二参数字符串必须和shaderv.vsh中的输入变量:textCoordinate保持一致
GLuint textCoor = glGetAttribLocation(_program, "textCoordinate");
//(2).设置合适的格式从buffer里面读取数据
glEnableVertexAttribArray(textCoor);
//(3).设置读取方式
//参数1:index,顶点数据的索引
//参数2:size,每个顶点属性的组件数量,1,2,3,或者4.默认初始值是4.
//参数3:type,数据中的每个组件的类型,常用的有GL_FLOAT,GL_BYTE,GL_SHORT。默认初始值为GL_FLOAT
//参数4:normalized,固定点数据值是否应该归一化,或者直接转换为固定值。(GL_FALSE)
//参数5:stride,连续顶点属性之间的偏移量,默认为0;
//参数6:指定一个指针,指向数组中的第一个顶点属性的第一个组件。默认为0
glVertexAttribPointer(textCoor, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat)*5, (float *)NULL + 3);
//10.加载纹理
[self setupTexture:@"12345" count:0];
[self setupTexture:@"icon-flash_scan_on" count:1];
//11. 设置纹理采样器,把之前绑定的纹理数据,传递到 _program 里面的偏远着色器的colorMap属性
glUniform1i(glGetUniformLocation(_program, "inputTexture0"), 0);
glUniform1i(glGetUniformLocation(_program, "inputTexture1"), 1);
}
/**
从图片中加载纹理
1、读取图片并且解压
2、开辟一块内存,往内存里面写入图片
3、激活对应的纹理单元 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, count);
4、设置纹理属性
5、把刚开辟的内存数据,写入到对应的纹理单元
*/
- (GLuint)setupTexture:(NSString *)fileName count:(int)count {
//1、将 UIImage 转换为 CGImageRef(图片解压缩)
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),创建一个空的内存数据,用于写入GPU的数据
GLubyte * spriteData = (GLubyte *) calloc(width * height * 4, sizeof(GLubyte));
//4.创建上下文, 往spriteData写图片内容
/*
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--> 将图片绘制出来
/*
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);
//6.使用默认方式绘制
CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage);
//7、画图完毕就释放上下文
CGContextRelease(spriteContext);
//以上是图片解压
//8、绑定纹理到默认的纹理ID,激活纹理单元
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, count);
//9.设置纹理属性
/*
参数1:纹理维度 2维
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;
//10.载入纹理2D数据,从这里开始,把spriteData写入到纹理单元
/*
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);
//11.释放spriteData
free(spriteData);
return 0;
}
-(void)draw {
//12.绘图
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
//13.从渲染缓存区显示到屏幕上
[self.myContext presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];
}
+ (Class)layerClass {
return [CAEAGLLayer class];
}
@end