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OpenGL-ES 学习(9) ---- OpenGL-ES 简介和基本 Pipeline

news 来源：原创 2025/5/11 13:08:26

OpenGL-ES 简介

OpenGL-ES(OpenGL for Embedded System)是以手持和嵌入式设备为目标的高级3D图形应用编程接口，OpenGL ES 支持的的平台包括 IOS，Android，BlackBerry，bada，Linux 和 windows，它还是基于浏览器的3D图形Web标准WebGL的基础，OpenGL-ES 标准由 khronos 组织发布
OpenGL-ES 的标准变迁如下:

OpenGL-ES 版本	简介
1.0	固定管线
1.1	固定管线
2.0	开始支持可编程管线
3.0	从OpenGL 3.3 标准演化而来

渲染管线

OpenGL-ES 的渲染管线如下：
OpenGL-ES 渲染管线.png

顶点和顶点着色器

顶点和顶点着色器(Vertex & Vertex Shader)，Shader 是指运行在GPU可编程管线上的程序，Shader 语言也就是GPU所用的编程语言，本质是一种类C语言
Vertex Shader 的内容包含：

Shader程序
Shader 的输入属性，就是顶点数组提供的各个顶点的属性
uniform(统一变量) Vertex/Pixel shader 使用的不变的变量
采样器(Sampler)

在图元光栅化阶段，为每个生成的片段计算 Vertex Shader 的输出值，并作为输入值传递给 Fragment Shader,
用于分配给每个图元顶点的Vertex shader输出每个片段值得机制被称为插值

Vertex Shader 流程框图：

图元装配和光栅化

图元就是基本的图形对象比如三角形，图元的每个顶点被发送到每个Vertex Shader 的不同拷贝，在裁剪之后，被转换为屏幕坐标
光栅化是将图元转换为一组二维片段的过程，此后这些片段就会交给PixelShader 处理，这些二维片段表示屏幕上可以绘制的像素

片段和片段着色器

片段着色器（Pixel Shader/Fragment Shader）为片段操作实现了通用的可编程方法，它的组成如下：

Shader 程序
输入变量：光栅化阶段用插值为每个片段生成的 Vertex Shader 输出
输出变量
采样器(Sampler)

Pixelshader 流程框图：

逐片段操作

OpenGL-ES 逐片段的操作流程如下：
逐片段操作.png

EGL

OpenGL-ES 命令需要存储渲染上下文的状态和绘制表面的支持

渲染上下文存储相关的 OpenGL-ES 状态
绘制表面是用于绘制图元的表面，它指定渲染所需的缓冲区类型，比如颜色缓冲区，深度缓冲区和模板缓冲区，绘制表面还需要指定所需缓冲区的位深度(本质上对接窗口系统)

因为 OpenGL-ES 没有提及如何常见渲染上下文，或者渲染上下文如何连接到原生窗口系统，EGL就是 khronos 提出的OpenGL-ES 和原生窗口系统之间的接口；
EGL的功能如下：

查询并初始化设备显示商的可用显示设备(获取eglDsiplay)
创建渲染表面
EGL 创建的表面可用分为屏幕上的表面和屏幕外的表面，屏幕上的表面连接到原生窗口系统，屏幕外的表面不显示但是用作渲染表面的像素缓冲区
创建渲染上下文(eglContext)
EGL 的最新版本时 EGL v1.4

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