一、OpenGL ES简介：

OpenGL ES（OpenGL for Embedded Systems）是以手持和嵌⼊式设备为⽬标的⾼级3D图形应⽤程序编程接口（API）。是目前智能手机中占据统治地位的图形API。支持的平台包括：iOS，Andriod，BlackBerry，bada，Linux 和 Windows，它还是基于浏览器的3D图形Web标准WebGL的基础。

二、GLKit介绍：

GLKit 框架的设计目标是为了简化基于OpenGL或者OpenGL ES的应用开发。它的出现加快 OpenGL ES 或 OpenGL 应⽤程序开发。使⽤数学库，背景纹理加载，预先创建的着色器效果，以及标准视图和视图控制器来实现渲染循环。该框架继承UIView等类，对于广大iOS开发者来说更是得心应手。简单来说它包括以下几个部分：

GLKView/GLKViewController：这些类抽取出大量的样板（boilerplate）代码，并完成了OpenGL ES 项目的基本配置。
GLKEffects：这些类实现了OpenGL ES公共（common）的shading行为，同时提供了让光和纹理（lighting and texturing）工作的简单方法。
GLMath：在iOS 5之前，每个游戏都需要它们自己的数学库，处理公共的向量和矩阵操作方法。现在有了GLMath，大多数的公共方法都可以从GLMath中获得。
GLKTextureLoader：这个类使得加载图像作为OpenGL使用的纹理更加简单。和写一个复杂的方法来处理大量不同的图像格式比，现在加载一个纹理只需要一个简单的方法调用。

三、环境搭建：

引入GLKit；
继承GLKViewController；
导入头文件:

#import  <OpenGLES/ES3/gl.h>
#import  <OpenGLES/ES3/glext.h>

四、实现简单的绘制图片：

1. 初始化环境

//1.初始化上下文&设置当前上下文
/*
 EAGLContext 是苹果iOS平台下实现OpenGLES 渲染层.
 kEAGLRenderingAPIOpenGLES1 = 1, 固定管线
 kEAGLRenderingAPIOpenGLES2 = 2,
 kEAGLRenderingAPIOpenGLES3 = 3,
 */
context = [[EAGLContext alloc]initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES3];
//判断context是否创建成功
if (!context) {
    NSLog(@"Create ES context Failed");
}
//设置当前上下文
[EAGLContext setCurrentContext:context];

//2.获取GLKView & 设置context
GLKView *view =(GLKView *) self.view;
view.context = context;

/*3.配置视图创建的渲染缓存区.
 
 (1). drawableColorFormat: 颜色缓存区格式.
 简介:  OpenGL ES 有一个缓存区，它用以存储将在屏幕中显示的颜色。你可以使用其属性来设置缓冲区中的每个像素的颜色格式。
 
 GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888 = 0,
 默认.缓存区的每个像素的最小组成部分（RGBA）使用8个bit，（所以每个像素4个字节，4*8个bit）。
 
 GLKViewDrawableColorFormatRGB565,
 如果你的APP允许更小范围的颜色，即可设置这个。会让你的APP消耗更小的资源（内存和处理时间）
 
 (2). drawableDepthFormat: 深度缓存区格式
 
 GLKViewDrawableDepthFormatNone = 0,意味着完全没有深度缓冲区
 GLKViewDrawableDepthFormat16,
 GLKViewDrawableDepthFormat24,
 如果你要使用这个属性（一般用于3D游戏），你应该选择GLKViewDrawableDepthFormat16
 或GLKViewDrawableDepthFormat24。这里的差别是使用GLKViewDrawableDepthFormat16
 将消耗更少的资源
 
 */

//3.配置视图创建的渲染缓存区.
view.drawableColorFormat = GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888;
view.drawableDepthFormat = GLKViewDrawableDepthFormat16;

//4.设置背景颜色
glClearColor(1, 0, 0, 1.0);

2. 加载图片顶点坐标&纹理坐标

//1.设置顶点数组(顶点坐标,纹理坐标)
/*
 纹理坐标系取值范围[0,1];原点是左下角(0,0);
 故而(0,0)是纹理图像的左下角, 点(1,1)是右上角.
 */
GLfloat vertexData[] = {
    
    0.5, -0.5, 0.0f,    1.0f, 0.0f, //右下
    0.5, 0.5, -0.0f,    1.0f, 1.0f, //右上
    -0.5, 0.5, 0.0f,    0.0f, 1.0f, //左上
    
    0.5, -0.5, 0.0f,    1.0f, 0.0f, //右下
    -0.5, 0.5, 0.0f,    0.0f, 1.0f, //左上
    -0.5, -0.5, 0.0f,   0.0f, 0.0f, //左下
};

/*
 顶点数组: 开发者可以选择设定函数指针，在调用绘制方法的时候，直接由内存传入顶点数据，也就是说这部分数据之前是存储在内存当中的，被称为顶点数组
 
 顶点缓存区: 性能更高的做法是，提前分配一块显存，将顶点数据预先传入到显存当中。这部分的显存，就被称为顶点缓冲区
 */

//2.开辟顶点缓存区
//(1).创建顶点缓存区标识符ID
GLuint bufferID;
glGenBuffers(1, &bufferID);
//(2).绑定顶点缓存区.(明确作用)
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, bufferID);
//(3).将顶点数组的数据copy到顶点缓存区中(GPU显存中)
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertexData), vertexData, GL_STATIC_DRAW);

//3.打开读取通道.
/*
 (1)在iOS中, 默认情况下，出于性能考虑，所有顶点着色器的属性（Attribute）变量都是关闭的.
 意味着,顶点数据在着色器端(服务端)是不可用的. 即使你已经使用glBufferData方法,将顶点数据从内存拷贝到顶点缓存区中(GPU显存中).
 所以, 必须由glEnableVertexAttribArray 方法打开通道.指定访问属性.才能让顶点着色器能够访问到从CPU复制到GPU的数据.
 注意: 数据在GPU端是否可见，即，着色器能否读取到数据，由是否启用了对应的属性决定，这就是glEnableVertexAttribArray的功能，允许顶点着色器读取GPU（服务器端）数据。

(2)方法简介
glVertexAttribPointer (GLuint indx, GLint size, GLenum type, GLboolean normalized, GLsizei stride, const GLvoid* ptr)

功能: 上传顶点数据到显存的方法（设置合适的方式从buffer里面读取数据）
参数列表:
    index,指定要修改的顶点属性的索引值,例如
    size, 每次读取数量。（如position是由3个（x,y,z）组成，而颜色是4个（r,g,b,a）,纹理则是2个.）
    type,指定数组中每个组件的数据类型。可用的符号常量有GL_BYTE, GL_UNSIGNED_BYTE, GL_SHORT,GL_UNSIGNED_SHORT, GL_FIXED, 和 GL_FLOAT，初始值为GL_FLOAT。
    normalized,指定当被访问时，固定点数据值是否应该被归一化（GL_TRUE）或者直接转换为固定点值（GL_FALSE）
    stride,指定连续顶点属性之间的偏移量。如果为0，那么顶点属性会被理解为：它们是紧密排列在一起的。初始值为0
    ptr指定一个指针，指向数组中第一个顶点属性的第一个组件。初始值为0
 */

//顶点坐标数据
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, (GLfloat *)NULL + 0);


//纹理坐标数据
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribTexCoord0);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribTexCoord0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, (GLfloat *)NULL + 3);

3. 加载纹理数据

//1.获取纹理图片路径
NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"kunkun" ofType:@"jpg"];

//2.设置纹理参数
//纹理坐标原点是左下角,但是图片显示原点应该是左上角.
NSDictionary *options = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@(1),GLKTextureLoaderOriginBottomLeft, nil];

GLKTextureInfo *textureInfo = [GLKTextureLoader textureWithContentsOfFile:filePath options:options error:nil];

//3.使用苹果GLKit 提供GLKBaseEffect 完成着色器工作(顶点/片元)
cEffect = [[GLKBaseEffect alloc]init];
cEffect.texture2d0.enabled = GL_TRUE;
cEffect.texture2d0.name = textureInfo.name;

4. GLKViewDelegate drawInRect绘制函数

- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect
{
    //1.清除颜色缓存
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    
    //2.准备绘制
    [cEffect prepareToDraw];
    
    //3.开始绘制
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
    
}

OpenGL ES学习计划一《GLKit》