OpenGL/OpenGL ES入门： 使用OpenGL ES 渲染图片 |
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OpenGL/OpenGL ES入门： 使用OpenGL ES 渲染图片
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// 将渲染缓存区RenderBuffer通过glFramebufferRenderbuffer函数绑定到 GL_COLOR_ATTACHMENT0上。 glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, buffer); 复制代码生成帧缓冲区之后，则需要将renderbuffer跟framebuffer进行绑定，调用glFramebufferRenderbuffer函数进行绑定到对应的附着点上，后面的绘制才能起作用 绑定到GL_FRAMEBUFFER目标后，接下来所有的读、写帧缓冲的操作都会影响到当前绑定的帧缓冲。 也可以把帧缓冲分开绑定到读或写目标上，分别使用GL_READ_FRAMEBUFFER或GL_DRAW_FRAMEBUFFER来做这件事。如果绑定到了GL_READ_FRAMEBUFFER，就能执行所有读取操作，像glReadPixels这样的函数使用了；绑定到GL_DRAW_FRAMEBUFFER上，就允许进行渲染、清空和其他的写入操作。大多数时候你不必分开用，通常把两个都绑定到GL_FRAMEBUFFER上就行。 销毁FBO 在使用完FBO，或者在退出前进行清除时，要删除。 glDeleteFramebuffers(1, &buffer); 复制代码渲染缓冲区对象(RenderBuffer，RBO)一个renderbuffer对象是通过应用分配的一个2D图像缓冲区。renderbuffer能够被用来分配和存储颜色、深度或模版值。也能够在一个framebuffer被用作颜色、深度、模版的附件。一个renderbuffer是一个类似于屏幕窗口系统提供可绘制的表面，可以为给定的FBO挑选需要的任意RBO组合。 和FBO类似，RBO需要先进行绑定才能修改。绑定渲染缓冲区唯一合法目标时GL_RENDERBUFFER. gluint buffer; glGenRenderbuffers(1, &buffer); glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, buffer); 复制代码在Xcode中，新建一个空白文件，如下 然后命名 这里文件里最好不要写注释，可能会出现莫名的错误。且这里没有代码提示，所以需要保证这里代码的准确性。 在main函数中，通过varying修饰的varyTextCoord将纹理坐标传递到片元着色器。 最后给内建变量gl_Position赋值，这一步切记不能忘，不然所有操作都徒劳无功。 片元着色器代码 // 纹理坐标 varying lowp vec2 varyTextCoord; // 纹理采样器(获取对应的纹理ID) uniform sampler2D colorMap; void main() { gl_FragColor = texture2D(colorMap, varyTextCoord); } 复制代码texture2D(纹理采样器，纹理坐标)获取对应坐标的纹理的像素，gl_FragColor也是内建变量，这一步也不能忘记写。 设置图层 // 创建特殊图层 self.myEagLayer = (CAEAGLLayer *)self.layer; // 设置scale [self setContentScaleFactor:[[UIScreen mainScreen]scale]]; // 设置属性 self.myEagLayer.drawableProperties = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@false,kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking, kEAGLColorFormatRGBA8,kEAGLDrawablePropertyColorFormat,nil]; 复制代码CAEAGLLayer是专门提供给OpenGL专门使用的一个特殊图层，此外必要要重写layerClass，将图层CALayer替换成CAEAGLLayer。 + (Class)layerClass { return [CAEAGLLayer class]; } 复制代码如果不写，则会出现下面的错误提示： 然后进行设置描述属性，kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking与kEAGLDrawablePropertyColorFormat。 kEAGLDrawablePropertyRetainedBacking表示绘图表面显示后，是否保留其内容。 kEAGLDrawablePropertyColorFormat则表示可绘制表面的内部颜色缓存区格式，这个key对应的值是一个NSString指定特定颜色缓存区对象。默认是kEAGLColorFormatRGBA8。 kEAGLColorFormatRGBA8：32位RGBA的颜色，4*8=32位. kEAGLColorFormatRGB565：16位RGB的颜色， kEAGLColorFormatSRGBA8：sRGB代表了标准的红、绿、蓝，即CRT显示器、LCD显示器、投影机、打印机以及其他设备中色彩再现所使用的三个基本色素。sRGB的色彩空间基于独立的色彩坐标，可以使色彩在不同的设备使用传输中对应于同一个色彩坐标体系，而不受这些设备各自具有的不同色彩坐标的影响。 设置上下文 // 指定OpenGL ES 渲染API版本，我们使用3.0 EAGLRenderingAPI api = kEAGLRenderingAPIOpenGLES3; // 创建图形上下文 EAGLContext *context = [[EAGLContext alloc]initWithAPI:api]; // 判断是否创建成功 if (!context) { NSLog(@"Create context failed!"); return; } // 设置图形上下文 if (![EAGLContext setCurrentContext:context]) { NSLog(@"setCurrentContext failed!"); return; } // 将局部context，变成全局的 self.myContext = context; 复制代码清空缓存区 glDeleteBuffers(1, &_myColorRenderBuffer); self.myColorRenderBuffer = 0; glDeleteBuffers(1, &_myColorFrameBuffer); self.myColorFrameBuffer = 0; 复制代码buffer分为framebuffer和renderbuffer。其中framebuffer相当于renderbuffer的管理者。frame buffer object 即称为FBO。 renderbuffer则又可以分为三种：colorBuffer、depthBuffer、stencilBuffer. 设置RenderBuffer GLuint buffer; glGenRenderbuffers(1, &buffer); self.myColorRenderBuffer = buffer; // 将标识符绑定到GL_RENDERBUFFER glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, self.myColorRenderBuffer); // 将可绘制对象drawable object's CAEAGLLayer的存储绑定到OpenGL ES renderBuffer对象 [self.myContext renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER fromDrawable:self.myEagLayer]; 复制代码设置FrameBuffer GLuint buffer; glGenRenderbuffers(1, &buffer); self.myColorFrameBuffer = buffer; // 将标识符绑定到GL_FRAMEBUFFER glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, self.myColorFrameBuffer); // 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); 复制代码生成帧缓存区之后，则需要将renderbuffer跟framebuffer进行绑定，调用glFramebufferRenderbuffer函数进行绑定到对应的附着点上，后面的绘制才能起作用 绘制进行绘制的常规步骤： 设置清屏颜色、清屏、视口大小 // 设置清屏颜色 glClearColor(0.3f, 0.45f, 0.5f, 1.0f); // 清除屏幕 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); // 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); 复制代码 读取顶点着色程序、片元着色程序 NSString *vertFile = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"shaderv" ofType:@"vsh"]; NSString *fragFile = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"shaderf" ofType:@"fsh"]; 复制代码 加载shader - (GLuint)loadShaders:(NSString *)vert Withfrag:(NSString *)frag { // 定义2个临时着色器对象 GLuint verShader, fragShader; // 创建program GLint program = glCreateProgram(); // 编译顶点着色程序、片元着色器程序 //参数1：编译完存储的底层地址 //参数2：编译的类型，GL_VERTEX_SHADER（顶点）、GL_FRAGMENT_SHADER(片元) //参数3：文件路径 [self compileShader:&verShader type:GL_VERTEX_SHADER file:vert]; [self compileShader:&fragShader type:GL_FRAGMENT_SHADER file:frag]; // 创建最终的程序 glAttachShader(program, verShader); glAttachShader(program, fragShader); // 释放不需要的shader glDeleteShader(verShader); glDeleteShader(fragShader); return program; } 复制代码 编译shader - (void)compileShader:(GLuint *)shader type:(GLenum)type file:(NSString *)file { // 读取文件路径字符串 NSString* content = [NSString stringWithContentsOfFile:file encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil]; const GLchar* source = (GLchar *)[content UTF8String]; // 创建一个shader（根据type类型） *shader = glCreateShader(type); // 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); // 把着色器源代码编译成目标代码 glCompileShader(*shader); } 复制代码 链接、使用glLinkProgram // 链接（这里的self.myPrograme就是在上面加载得到的） glLinkProgram(self.myPrograme); GLint linkStatus; // 获取链接状态 glGetProgramiv(self.myPrograme, GL_LINK_STATUS, &linkStatus); if (linkStatus == GL_FALSE) { // 打印报错信息 GLchar message[512]; glGetProgramInfoLog(self.myPrograme, sizeof(message), 0, &message[0]); NSString *messageString = [NSString stringWithUTF8String:message]; NSLog(@"Program Link Error:%@",messageString); return; } NSLog(@"Program Link Success!"); // 使用program glUseProgram(self.myPrograme); 复制代码 设置顶点、纹理坐标，并处理 // 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, }; // -----处理顶点数据-------- // 1.顶点缓存区 GLuint attrBuffer; // 2.申请一个缓存区标识符 glGenBuffers(1, &attrBuffer); // 3.将attrBuffer绑定到GL_ARRAY_BUFFER标识符上 glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, attrBuffer); // 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); // 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。 // 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(self.myPrograme, "position"); // 设置合适的格式从buffer里面读取数据 glEnableVertexAttribArray(position); // 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); // ----处理纹理数据------- // 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(self.myPrograme, "textCoordinate"); // 设置合适的格式从buffer里面读取数据 glEnableVertexAttribArray(textCoor); // 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); 复制代码这部分代码，在之前的篇章中都详细的讲解过，所以这里不再着重解释，代码中的注释，也能过帮助你很好的理解。 加载纹理 // 将 UIImage 转换为 CGImageRef 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); } // 读取图片的大小，宽和高 size_t width = CGImageGetWidth(spriteImage); size_t height = CGImageGetHeight(spriteImage); // 获取图片字节数 宽*高*4（RGBA） GLubyte * spriteData = (GLubyte *) calloc(width * height * 4, sizeof(GLubyte)); // 创建上下文 /* 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); // 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); // 使用默认方式绘制 CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage); // 画图完毕就释放上下文 CGContextRelease(spriteContext); // 绑定纹理到默认的纹理ID（ glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0); // 设置纹理属性 /* 参数1：纹理维度 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; // 载入纹理2D数据 /* 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); 复制代码上面代码绘制出来的图片是翻转过来的，原因在代码中也有注释，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。 解决图片翻转问题利用下面代码，可修改这个问题 CGRect rect = CGRectMake(0, 0, width, height); CGContextTranslateCTM(spriteContext, 0, rect.size.height); CGContextScaleCTM(spriteContext, 1.0, -1.0); CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage); 复制代码原因解释： 第一步： CGContextTranslateCTM(spriteContext, 0, rect.size.height);，在y轴方向移动rect.size.height的距离 第二步： CGContextScaleCTM(spriteContext, 1.0, -1.0);，这句代码表示在y轴方向进行旋转，效果如下图 经过上面2个步骤，图形即可翻转过来。 设置纹理采样器、绘图、从渲染缓冲区显示到屏幕上 // 设置纹理采样器 sampler2D glUniform1i(glGetUniformLocation(self.myPrograme, "colorMap"), 0); glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6); // 从渲染缓冲区显示到屏幕上 [self.myContext presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER]; 复制代码最终效果图： 未翻转： 翻转后： |
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