OpenGL ES 基础篇

+ (Class)layerClass

{

    return [CAEAGLLayer class];

}

/*

为了让 UIView 显示 opengl 内容，我们必须将默认的 layer 类型修改为 CAEAGLLayer 类型

默认的 CALayer 是透明的，我们需要将它设置为 opaque 才能看到在它上面描绘的东西。为此，我们使用匿名 category 技巧，在 OpenGLView.m的开头,添加匿名 category，并声明私有函数 setupLayer  

*/

- (void)setupLayer

{

    _eaglLayer = (CAEAGLLayer*)self.layer;

    

    // CALayer 默认是透明的，必须将它设为不透明才能让其可见

    _eaglLayer.opaque = YES;

    

    // 设置描绘属性，在这里设置不维持渲染内容以及颜色格式为 RGBA8

    _eaglLayer.drawableProperties = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:[NSNumber numberWithBool:YES],kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking,kEAGLColorFormatRGBA8, kEAGLDrawablePropertyColorFormat, nil];

}

/*

至此layer 的配置已经就绪，下面我们来创建与设置与 OpenGL ES 相关的东西。首先，我们需要创建OpenGL ES 渲染上下文（在iOS中对应的实现为EAGLContext），这个 context 管理所有使用OpenGL ES 进行描绘的状态，命令以及资源信息。然后，需要将它设置为当前 context，因为我们要使用 OpenGL ES 进行渲染（描绘）。这与使用 Core Graphics 进行描绘必须创建 Core Graphics Context 的道理是一样 

*/

- (void)setupContext

{

    // 指定 OpenGL 渲染 API 的版本，在这里我们使用 OpenGL ES 2.0 

    EAGLRenderingAPI api = kEAGLRenderingAPIOpenGLES2;

    _context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:api];

    if (!_context)

    {

        NSLog(@"Failed to initialize OpenGLES 2.0 context");

        exit(1);

    }

    

    // 设置为当前上下文

    if (![EAGLContext setCurrentContext:_context])

    {

        NSLog(@"Failed to set current OpenGL context");

        exit(1);

    }

}

/*

有了上下文，openGL还需要在一块 buffer 上进行描绘，这块 buffer 就是 RenderBuffer（OpenGL ES 总共有三大不同用途的color

buffer，depth buffer 和 stencil buffer，这里是最基本的 color buffer）。下面，我们依然创建私有方法 setupRenderBuffer 来生成 color buffer

 

1. glGenRenderbuffers 的原型为：void glGenRenderbuffers (GLsizei n, GLuint* renderbuffers)

  它是为 renderbuffer 申请一个 id（或曰名字）。参数 n 表示申请生成 renderbuffer 的个数，而 renderbuffers 返回分配给 renderbuffer 的 id，注意：返回的 id 不会为0，id 0 是OpenGL ES 保留的，我们也不能使用 id 为0的 renderbuffer

2.glBindRenderbuffer 的原型为 void glBindRenderbuffer (GLenum target, GLuint renderbuffer)

  这个函数将指定 id 的 renderbuffer 设置为当前 renderbuffer。参数 target 必须为 GL_RENDERBUFFER，参数 renderbuffer 是

就是使用 glGenRenderbuffers 生成的 id。当指定 id 的 renderbuffer 第一次被设置为当前 renderbuffer 时，会初始化该

 renderbuffer 对象，其初始值为：

 

 width 和 height：像素单位的宽和高，默认值为0；

 

 internal format：内部格式，三大 buffer 格式之一 -- color，depth or stencil；

 

 Color bit-depth：仅当内部格式为 color 时，设置颜色的 bit-depth，默认值为0；

 

 Depth bit-depth：仅当内部格式为 depth时，默认值为0；

 

 Stencil bit-depth: 仅当内部格式为 stencil，默认值为0；

 

 函数 - (BOOL)renderbufferStorage:(NSUInteger)target fromDrawable:(id<EAGLDrawable>)drawable; 在内部使用 drawable（在这里是 EAGLLayer）的相关信息（还记得在 setupLayer 时设置了drawableProperties的一些属性信息么？）作为参数调用了 glRenderbufferStorage(GLenum target, GLenum internalformat, GLsizei width, GLsizei height); 后者 glRenderbufferStorage 指定存储在 renderbuffer 中图像的宽高以及颜色格式，并按照此规格为之分配存储空间。在这里，将使用我们在前面设置 eaglLayer 的颜色格式 RGBA8， 以及 eaglLayer 的宽高作为参数调用 glRenderbufferStorage。

*/

- (void)setupRenderBuffer

{

    glGenRenderbuffers(1, &_colorRenderBuffer);

    glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, _colorRenderBuffer);

    

    // 为 color renderbuffer 分配存储空间

    [_context renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER fromDrawable:_eaglLayer];

}

/*

 framebuffer object 通常也被称之为 FBO，它相当于 buffer(color, depth, stencil)的管理者，三大buffer 可以附加到一个 FBO 上。我们是用 FBO 来在 off-screen buffer上进行渲染。下面，我们依然创建私有方法 setupFrameBuffer 来生成 frame buffer

 

 setupFrameBuffer 大体与前面的 setupRenderBuffer 相同，由 glGenFramebuffers分配的 id也不可能是 0，id 为 0 的 framebuffer 是OpenGL ES 保留的，它指向窗口系统提供的 framebuffer，我们同样不能使用 id 为 0 的framebuffer，否则系统会出错。glFramebufferRenderbuffer的函数原型为：void glFramebufferRenderbuffer (GLenum target, GLenum attachment, GLenum renderbuffertarget, GLuint renderbuffer)

 

 该函数是将相关 buffer（三大buffer之一）attach到framebuffer上（如果 renderbuffer不为 0，知道前面为什么说glGenRenderbuffers 返回的id 不会为 0 吧）或从 framebuffer上detach（如果 renderbuffer为 0）。参数 attachment 是指定 renderbuffer 被装配到那个装配点上，其值是GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_STENCIL_ATTACHMENT中的一个，分别对应 color，depth和 stencil三大buffer。

*/

- (void)setupFrameBuffer

{

    glGenFramebuffers(1, &_FrameBuffer);

    

    // 设置为当前 framebuffer

    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, _FrameBuffer);

    

     // 将 _colorRenderBuffer 装配到 GL_COLOR_ATTACHMENT0 这个装配点上

    glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, _colorRenderBuffer);

    

}

/*

 当 UIView 在进行布局变化之后，由于 layer 的宽高变化，导致原来创建的 renderbuffer不再相符，我们需要销毁既有 renderbuffer 和 framebuffer

*/

- (void)destoryRenderAndFrameBuffer

{

    glDeleteFramebuffers(1, &_FrameBuffer);

    _FrameBuffer = 0;

    glDeleteRenderbuffers(1, &_colorRenderBuffer);

    _colorRenderBuffer = 0;

}

至此，理论也讲得足够多了，让我们来画点东西看看效果如何。下面，我们依然创建私有方法 render 来进行真正的描绘：

/*

glClearColor (GLclampf red, GLclampf green, GLclampf blue, GLclampfalpha) 用来设置清屏颜色，默认为黑色；glClear (GLbitfieldmask)用来指定要用清屏颜色来清除由mask指定的buffer，mask 可以是 GL_COLOR_BUFFER_BIT，GL_DEPTH_BUFFER_BIT和GL_STENCIL_BUFFER_BIT的自由组合。在这里我们只使用到 color buffer，所以清除的就是 clolor buffer。- (BOOL)presentRenderbuffer:(NSUInteger)target 是将指定 renderbuffer 呈现在屏幕上，在这里我们指定的是前面已经绑定为当前 renderbuffer 的那个，在 renderbuffer 可以被呈现之前，必须调用renderbufferStorage:fromDrawable: 为之分配存储空间。在前面设置 drawable 属性时，我们设置 kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking 为FALSE，表示不想保持呈现的内容，因此在下一次呈现时，应用程序必须完全重绘一次。将该设置为 TRUE 对性能和资源影像较大，因此只有当renderbuffer需要保持其内容不变时，我们才设置 kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking  为 TRUE

*/

- (void)render

{

    glClearColor(0, 1.0, 0, 1.0);

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    

    [_context presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];

}

- (void)layoutSubviews

{

    [self setupLayer];

    [self setupContext];

    

    

    [self destoryRenderAndFrameBuffer];

    [self setupRenderBuffer];

    [self setupFrameBuffer];

    [self render];

}