OpenGL

什么是OpenGL

Open Graphics Library
图形领域的工业标准，是一套跨编程语言、跨平台的、专业的图形编程(软件)接口。它用于二维、三维图像，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。

与硬件无关。可以在不同的平台如Windows、Linux、Mac、Android、IOS之间进行移植。因此，支持OpenGL的软件具有很好的移植性，可以获得非常广泛的应用。

OpenGL ES 1.0 和 1.1 ：Android 1.0和更高的版本支持这个API规范。
OpenGL ES 2.0 ：Android 2.2(API 8)和更高的版本支持这个API规范。�
OpenGL ES 3.0 ：Android 4.3(API 18)和更高的版本支持这个API规范。
OpenGL ES 3.1 ：Android 5.0(API 21)和更高的版本支持这个API规范。

还须要由设备制造商提供了实现支持, 目前广泛支持的是 2.0
<uses-feature android:glEsVersion="0x00020000" android:required="true"/>

Android OpenGL ES

针对手机、PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计的OpenGL API 子集。

GLSurfaceView

继承至SurfaceView，它内嵌的surface专门负责OpenGL渲染。
管理Surface与EGL
允许自定义渲染器(render)。
让渲染器在独立的线程里运作，和UI线程分离。
支持按需渲染(on-demand)和连续渲染(continuous)。

OpenGL是一个跨平台的操作GPU的API，但OpenGL需要本地视窗系统进行交互，这就需要一个中间控制层， EGL就是连接OpenGL ES和本地窗口系统的接口，引入EGL就是为了屏蔽不同平台上的区别。

OpenGL绘制流程

opengl绘制流程.png

OpenGL可编程管线

可编程管线.jpg

坐标系(重点)

OpenGL世界坐标系

opengl世界坐标系.png

OpenGL纹理坐标系

OpenGL纹理坐标系.png

Android屏幕坐标系

Android屏幕坐标系.png

Shader着色器(重点)

着色器(Shader)是运行在GPU上的小程序。

顶点着色器（vertex shader）
如何处理顶点、法线等数据的小程序。
片元着色器（fragment shader）
如何处理光、阴影、遮挡、环境等等对物体表面的影响，最终生成一副图像的小程序

GLSL

OpenGL着色语言（OpenGL Shading Language）

glsl.png

数据类型

类型	描述
float	浮点型
vec2	含两个浮点型数据的向量
vec4	含四个浮点型数据的向量(xyzw,rgba,stpq)
sampler2D	2D纹理采样器(代表一层纹理)

修饰符

类型	描述
attribute	属性变量。只能用于顶点着色器中。一般用该变量来表示一些顶点数据，如：顶点坐标、纹理坐标、颜色等。
uniforms	一致变量。在着色器执行期间一致变量的值是不变的。与const常量不同的是，这个值在编译时期是未知的是由着色器外部初始化的。
varying	易变变量。是从顶点着色器传递到片元着色器的数据变量。

内建函数

texture2D (采样器, 坐标) 采样指定位置的纹理。

内建变量

变量	描述
gl_Position	vec4类型，表示顶点着色器中顶点位置
gl_FragColor	vec4类型，表示片元着色器中颜色

其他

名称	描述
precision lowp	低精度
precision mediump	中精度
precision highp	高精度