安卓平台
本节使用OpenGL ES显示PNG图片，基于JNI开发，使用EGL作为OpenGL ES和显示设备之前的桥梁。另外PNG图片的数据读取使用libpng。
一、EGL简介
EGL 是 OpenGL ES 和底层 Native 平台视窗系统之间的接口。OpenGL ES 本质上是一个图形渲染管线的状态机，而 EGL 则是用于监控这些状态以及维护 Frame buffer 和其他渲染 Surface 的外部层。EGL提供如下机制：
- 与设备的原生窗口系统通信
- 查询绘图表面的可用类型和配置
- 创建绘图表面
- 在OpenGL ES 和其他图形渲染API之间同步渲染
- 管理纹理贴图等渲染资源
具体的EGL函数介绍参考：EGL API文档
二、代码讲解
显示PNG的基本流程
- 打开PNG图片
- 开启线程
- 当设置window后，在新线程中创建OpenGL ES运行环境，由EGL进行配置窗口
- OpenGL ES创建纹理并初始化
- 创建显卡可执行程序shaders
- 开始绘制
2.1 打开PNG并开启新线程
bool PngRender::openFile(const char *pngPath) {
LOGI("open png file:%s", pngPath);
printids();
//使用libpng打开PNG图片，并读取出RGBA数据
pngPicDecoder = new PngPicDecoder();
pngPicDecoder->openFile(const_cast<char *>(pngPath));
/**创建子线程进行PNG解码
* 参数一 为指向线程标识符的指针
* 参数二 定制各种不能的线程属性
* 参数三 是线程运行函数的地址
* 参数四 是运行函数的参数
*/
int ret = pthread_create(&threadId, 0, pngRenderThread, this);
return ret == 0;
}
使用libpng处理PNG图片，通用性更强。新线程调用pngRenderThread函数。
2.2 新线程中初始化EGL和OpenGL
void PngRender::renderLoop() {
LOGI("renderLoop");
renderEnabled = true;
while (renderEnabled) {
LOGI("waiting for mLock...");
pthread_mutex_lock(&mLock);
LOGI("Got mLock");
switch (msg) {
case MSG_WINDOW_SET: {
LOGI("MSG_WINDOW_SET");
//设置了window,开始初始化
initial = initialize();
break;
}
case MSG_RENDER_LOOP_EXIT:
LOGI("MSG_RENDER_LOOP_EXIT");
//退出循环
renderEnabled = false;
destroy();
break;
case MSG_NONE:
LOGI("MSG_NONE");
break;
}
msg = MSG_NONE;
if (initial) {
LOGI("初始化成功，开始绘制");
eglMakeCurrent(eglDisplay, eglSurface, eglSurface, eglContext);
drawPng();
pthread_cond_wait(&mCondition, &mLock);
usleep(100 * 1000);//睡眠100S
}
pthread_mutex_unlock(&mLock);
}
}
当设置了window后，就开始执行初始化，这个window就是安卓应用层API，SurfaceView或者TextureView。
初始化过程：先进行EGL的初始化，再进行OpenGL的初始化
2.3 EGL的初始化
const EGLint attribs[] = {EGL_BUFFER_SIZE, 32,
EGL_ALPHA_SIZE, 8,
EGL_BLUE_SIZE, 8,
EGL_GREEN_SIZE, 8,
EGL_RED_SIZE, 8,
EGL_RENDERABLE_TYPE, EGL_OPENGL_ES2_BIT,
EGL_SURFACE_TYPE, EGL_WINDOW_BIT,
EGL_NONE};
//获取显示设备
eglDisplay = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);
LOGI("获取并与显示设备连接");
//初始化EGL
int major,minor;
eglInitialize(eglDisplay, &major, &minor);
LOGI("初始化EGL,对EGL内部数据结构进行设置，返回主版本号和次版本号,major=%d,minor=%d", major, minor);
//列出并让EGL选择最合适的配置
eglChooseConfig(eglDisplay, attribs, &eglConfig, 1, &numConfigs);
LOGI("选择合适的配置参数");
EGLint eglContextAttributes[] = {EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 2, EGL_NONE};
//构建OpenGL上下文
eglContext = eglCreateContext(eglDisplay, eglConfig, NULL, eglContextAttributes);
LOGI("构建OpenGL上下文");
//2.创建window
EGLint visualID;
eglGetConfigAttrib(eglDisplay, eglConfig, EGL_NATIVE_VISUAL_ID, &visualID);
LOGI("查询配置对象中的属性值，原生可视系统的可视ID：EGL_NATIVE_VISUAL_ID=%d", visualID);
ANativeWindow_setBuffersGeometry(nativeWindow, 0, 0, visualID);
eglSurface = eglCreateWindowSurface(eglDisplay, eglConfig, nativeWindow, 0);
LOGI("创建窗口");
2.4 OpenGL ES初始化
//4.创建纹理对象并绘制
//创建纹理对象
glGenTextures(1, &glTexture);
//OpenGL与纹理绑定
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, glTexture);
//配置纹理过滤器，决定像素如何被填充
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
//配置映射规则
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
//5.刷新纹理
//从pngDecoder获取RGBA数据
const RawImageData rawImageData = pngPicDecoder->getRawImageData();
LOGI("raw_image_data Meta: width is %d height is %d size is %d colorFormat is %d",
rawImageData.width, rawImageData.height, rawImageData.size,
rawImageData.gl_color_format);
//RGBA数据传给纹理对象
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, glTexture);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, rawImageData.width, rawImageData.height,
0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, (byte *) rawImageData.data);
pngPicDecoder->releaseRawImageData(&rawImageData);//释放临时对象资源
//6.渲染到显示设备
//6.1初始化shader
//6.1.1 vertext shader的编译
GLint status;
glVertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);//创建顶点着色器
glShaderSource(glVertexShader, 1, &VERTEX_SHADER_SOURCE, NULL);//顶点着色器程序加载到内存
glCompileShader(glVertexShader);//编译顶点着色器程序
glGetShaderiv(glVertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &status);//检查编译是否成功
if (status == GL_FALSE) {
glDeleteShader(glVertexShader);
LOGI("Failed to compile shader : %s\n", VERTEX_SHADER_SOURCE);
return false;
}
//6.1.2 fragment shader的编译
glFragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);//创建片着色器
glShaderSource(glFragmentShader, 1, &FRAGMENT_SHADER_SOURCE, NULL);//片元着色器加载到内存
glCompileShader(glFragmentShader);//编译片元着色器
glGetShaderiv(glFragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
if (status == GL_FALSE) {
glDeleteShader(glFragmentShader);
LOGI("Failed to compile shader : %s\n", FRAGMENT_SHADER_SOURCE);
return false;
}
//6.2 创建显卡可执行程序
glProgram = glCreateProgram();//创建程序对象
glAttachShader(glProgram, glVertexShader);//顶点着色器附加到程序
glAttachShader(glProgram, glFragmentShader);//片元着色器附加到程序
glBindAttribLocation(glProgram, ATTRIBUTE_VERTEX, "position");
glBindAttribLocation(glProgram, ATTRIBUTE_TEXCOORD, "texcoord");
glLinkProgram(glProgram);//链接程序
glGetProgramiv(glProgram, GL_LINK_STATUS, &status);//检查链接是否成功
if (status == GL_FALSE) {
LOGI("Failed to link program %d", glProgram);
return false;
}
glUseProgram(glProgram);
glUniformSampler = glGetUniformLocation(glProgram, "yuvTexSampler");
2.5 绘制图像
void PngRender::drawPng() {
LOGI("drawPng");
//规定窗口大小
glViewport(backLeft, backTop, backWidth, backHeight);
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
//使用显卡绘制程序
glUseProgram(glProgram);
static const GLfloat vertices[] = {-1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f};
//设置顶点坐标
glVertexAttribPointer(ATTRIBUTE_VERTEX, 2, GL_FLOAT, 0, 0, vertices);
glEnableVertexAttribArray(ATTRIBUTE_VERTEX);
//设置纹理坐标
static const GLfloat texCoords[] = {0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f};
glVertexAttribPointer(ATTRIBUTE_TEXCOORD, 2, GL_FLOAT, 0, 0, texCoords);
glEnableVertexAttribArray(ATTRIBUTE_TEXCOORD);
//绑定gltexture
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, glTexture);
glUniform1i(glUniformSampler, 0);
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);
eglSwapBuffers(eglDisplay, eglSurface);
}
