iOS开发-OpenGL ES入门教程1

这里是一篇新手教程，环境是Xcode7+OpenGL ES 2.0，目标写一个OpenGL ES的hello world。
OpenGL ES系列教程在这里。
OpenGL ES系列教程的代码地址

你的star和fork是我的源动力，你的意见能让我走得更远。

核心思路

通过GLKit，尽量简单地实现把一张图片绘制到屏幕。

效果展示

 

具体细节

1、新建OpenGL ES上下文

- (void)setupConfig {
    //新建OpenGLES 上下文
    self.mContext = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2]; //2.0，还有1.0和3.0
    GLKView* view = (GLKView *)self.view; //storyboard记得添加
    view.context = self.mContext;
    view.drawableColorFormat = GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888;  //颜色缓冲区格式
    [EAGLContext setCurrentContext:self.mContext];
}

GLKView* view = (GLKView *)self.view;这里需要在storyboard里面把view的类设置成GLKView，其他代码是OpenGL ES上下文的创建。

2、顶点数组和索引数组

//顶点数据，前三个是顶点坐标，后面两个是纹理坐标
    GLfloat squareVertexData[] =
    {
        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
    };

顶点数组里包括顶点坐标，OpenGLES的世界坐标系是[-1, 1]，故而点(0, 0)是在屏幕的正中间。
纹理坐标系的取值范围是[0, 1]，原点是在左下角。故而点(0, 0)在左下角，点(1, 1)在右上角。
索引数组是顶点数组的索引，把squareVertexData数组看成4个顶点，每个顶点会有5个GLfloat数据，索引从0开始。

3、顶点数据缓存

    //顶点数据缓存
    GLuint buffer;
    glGenBuffers(1, &buffer);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, buffer);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(squareVertexData), squareVertexData, GL_STATIC_DRAW);

    glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition); //顶点数据缓存
    glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, (GLfloat *)NULL + 0);
    glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribTexCoord0); //纹理
    glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribTexCoord0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, (GLfloat *)NULL + 3);

这是本章节的核心内容。

• glGenBuffers申请一个标识符
• glBindBuffer把标识符绑定到GL_ARRAY_BUFFER上
• glBufferData把顶点数据从cpu内存复制到gpu内存
• glEnableVertexAttribArray 是开启对应的顶点属性
• glVertexAttribPointer设置合适的格式从buffer里面读取数据

4、纹理贴图

- (void)uploadTexture {
    //纹理贴图
    NSString* filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"for_test" ofType:@"jpg"];
    NSDictionary* options = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:@(1), GLKTextureLoaderOriginBottomLeft, nil];//GLKTextureLoaderOriginBottomLeft 纹理坐标系是相反的
    GLKTextureInfo* textureInfo = [GLKTextureLoader textureWithContentsOfFile:filePath options:options error:nil];
    //着色器
    self.mEffect = [[GLKBaseEffect alloc] init];
    self.mEffect.texture2d0.enabled = GL_TRUE;
    self.mEffect.texture2d0.name = textureInfo.name;
}

• GLKTextureLoader读取图片，创建纹理GLKTextureInfo
• 创建着色器GLKBaseEffect，把纹理赋值给着色器

基础

代码带了很多注释，百度下相应的概念，会有更多解释。
如果对OpengGL ES感兴趣，但是却毫无图形学基础的，可以看看LearnOpenGL教程。

思考题

• 1、代码中有6个顶点坐标，能否使用更少的顶点显示一个图像？
• 2、顶点缓存数组可以不用glBufferData，要如何实现？
• 3、如果把这个图变成左右两只对称的熊猫，该如何改？

这里可以下载demo代码。

思考题答案

思考题1：
可以使用四个顶点，绘制2个三角形 的6个顶点中有2个是重复的，使用索引可以减少重复。

思考题2：
顶点缓存数组可以不用glBufferData，要如何实现？顶点数组可以通过glBufferData放入缓存，也可以直接通过glVertexAttribPointer最后一个参数，直接把顶点数组从CPU传送到GPU。区别：glBufferData里面的顶点缓存可以复用，glVertexAttribPointer是每次都会把顶点数组从CPU发送到GPU，影响性能。

思考题3：
如果把这个图变成左右两只对称的熊猫，该如何改？把屏幕切分成4个三角形，左边两个三角形同上，右边两个三角形的纹理坐标的x值调整即可。