OpenGL ES学习笔记(二):画一个三角形

示例最终效果

这篇笔记的关键在于对OpenGL ES绘图7个步骤中的函数各个参数的的解读,笔者之前看别人的文章被这些函数的参数弄的晕头转向,看了这本书之后终于理解透彻。


准备

  1. 首先复习一下为缓存提供数据的7个步骤,可以在第一篇笔记中查看,这里不再赘述。
  2. iOS中使用OpenGL ES的框架为GLKit,Demo中会使用UIViewController的子类GLKViewController作为主控制器,将控制器的view转换为GLKView,这样可以省去设置GLKView代理等操作。

需要注意本例中直接使用默认新建的项目,需要在storyboard中修改ViewController中View的类型为GLKView,需要在ViewController.h中把父类改为GLKViewController。

  1. 示例概要:
    • 准备三角形顶点数据数组
    • 设置GLKView的上下文为当前的上下文
    • 设置着色器属性
    • 申请、绑定、缓存顶点数据
    • 在代理方法中,准备绘图
      • 着色器准备
      • 清理
      • 启用缓存顶点数据、设置指针、绘图
    • dealloc方法中删除缓存数据

示例解说

一、准备顶点数据数组
  • 声明一个结构体保存一个顶点的数据
  • 创建一个C数组保存三角形的3个顶点

/** 保存每个顶点的数据 */
typedef struct vector {
    GLKVector3 positionCoords;
}SceneVertex;

/** 保存三角形3个顶点的数据 */
static const SceneVertex vertices[] = {
    {{-0.5, -0.5, 0}},
    {{ 0.5, -0.5, 0}},
    {{-0.5,  0.5, 0}}
};

二、设置当前的上下文为view的上下文
/** 强转view为GLKView,需要在storyboard中也要修改 */
GLKView *view = (GLKView *)self.view;

/** 断言,判断view的类型 */
NSAssert([view isMemberOfClass:[GLKView class]], @"View controller's view is not a GLKView");
    
/** 创建一个OpenGL ES 2.0的上下文给view */
view.context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2];
    
/** 将view的上下文设置为当前的上下文 */
[EAGLContext setCurrentContext:view.context];
三、设置着色器,三角颜色及背景色
/** 为OpenGL ES 2.0创建一个默认的基本效果并提供给片元着色器程序,用于之后的绘图渲染 */
_baseEffect = [[GLKBaseEffect alloc] init];
_baseEffect.useConstantColor = GL_TRUE;
_baseEffect.constantColor = GLKVector4Make(200.0, /** 红 */
                                           0.0,   /** 绿 */
                                           0.0,   /** 蓝 */
                                           1.f);  /** alpha */

/** 设置背景色,存储到当前的上下文中 */
glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
四、申请、绑定、缓存

函数的参数说明已经在注释中写的非常详细了!

/** 申请、绑定并初始化一块缓存,将绘图信息保存到GPU的当中 */
/** ①申请 */
glGenBuffers(1,                 /** 指定要生成的缓存标识符的数量 */
             &vertexBufferID);  /** 指针:缓存标识符的地址 */
/** ②绑定 */
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,   /** 绑定什么类型的缓存:顶点属性数组 */
             vertexBufferID);   /** 需要绑定的缓存的标识符(标识符为0表示没有缓存,就不会绑定数据) */
/** ③缓存数据 */
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER,   /** 初始化缓存信息 */
             sizeof(vertices),  /** 缓存需要拷贝的大小 */
             vertices,          /** 需要拷贝的数据:拷贝数据的地址 */
             GL_STATIC_DRAW);   /** 提示:告诉上下文缓存适合放到GPU内存中,因为数据很少被更改,可以帮助OpenGL ES优化内存 */

五、开始绘图
  • 当GLKView需要重新绘制时就会调用代理方法glkView:drawInRect:

  • 在代理方法内,开始准备绘图工作

    /** 准备绘制 */
    [_baseEffect prepareToDraw];
    
    /** 清理之前的绘图 */
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    
  • 启用顶点数据、设置指针、开始绘图

    /** ④启用顶点数据 */
    glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
    
    /** ⑥设置指针:目的在于告诉OpenGL ES顶点数据在哪里以及解释每个顶点保存的数据 */
    glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, /** 顶点数据 */
                        3,                       /** 每个顶点包含3个数据 */
                        GL_FLOAT,                /** 顶点数据类型 */
                        GL_FALSE,                /** 固定点数据是否归一化或直接转固定值:不转换,直接使用float类型数据,可以帮助OpenGL ES优化内存 */
                        sizeof(SceneVertex),     /** 步幅:从一个顶点到另一个需要跨过多少字节,取单个顶点大小 */
                        NULL);                   /** 告诉OpenGL ES可以从当前绑定的顶点缓存的开始位置访问顶点数据 */
    
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES,  /** 告诉GPU怎样渲染缓存内的顶点数据:渲染三角形 */
               0,             /** 第一个需要渲染的顶点位置 */
               3);            /** 渲染的顶点数量 */
    
六、最后的清理工作

在dealloc方法中清理缓存

/** 如果有缓存的情况下 */
if (vertexBufferID != 0) {
        
    /** ⑦删除缓冲区数据 */
    glDeleteBuffers(1, &vertexBufferID);
        
    /** 将标识符设置为0 */
    vertexBufferID = 0;
}
    
/** 将当前上下文设置nil */
[EAGLContext setCurrentContext:nil];

小结

  • 示例算是OpenGL ES中最简单的,只是为了熟悉7个步骤而生,旨在熟悉基本的流程、函数及函数的各个参数。
  • 代码会在后续统一上传到github,其实基本上都贴出来了,当然有需要的可以自行下载。
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