索引绘图原理
GPU绘制图像的顶点着色器通常我们传递完整的顶点数组来绘制图像,这种情况下输入的顶点是按照绘制顺序且可能有重复点的的矩阵,索引绘图解决了大量重复问题,我们只需要定义每一个顶点的位置即可,通过索引的方式表示顶点之间的连接，将重复顶点复用进行图形绘制的
绘制代码如下
设置顶点数组、索引数组后最终调用glDrawElements方法进行绘制
//绘制
-(void)render{
//1.清屏颜色
glClearColor(0, 0.0, 0, 1.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
CGFloat scale = [[UIScreen mainScreen] scale];
//2.设置视口
glViewport(self.frame.origin.x * scale, self.frame.origin.y * scale, self.frame.size.width * scale, self.frame.size.height * scale);
//3.获取顶点着色程序、片元着色器程序文件位置
NSString* vertFile = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"shaderv" ofType:@"glsl"];
NSString* fragFile = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"shaderf" ofType:@"glsl"];
//4.判断self.myProgram是否存在，存在则清空其文件
if (self.myProgram) {
glDeleteProgram(self.myProgram);
self.myProgram = 0;
}
//5.加载程序到myProgram中来。
self.myProgram = [self loadShader:vertFile frag:fragFile];
//6.链接
glLinkProgram(self.myProgram);
GLint linkSuccess;
//7.获取链接状态
glGetProgramiv(self.myProgram, GL_LINK_STATUS, &linkSuccess);
if (linkSuccess == GL_FALSE) {
GLchar messages[256];
glGetProgramInfoLog(self.myProgram, sizeof(messages), 0, &messages[0]);
NSString *messageString = [NSString stringWithUTF8String:messages];
NSLog(@"error%@", messageString);
return ;
}else {
glUseProgram(self.myProgram);
}
//8.创建顶点数组 & 索引数组
//(1)顶点数组 前3顶点值（x,y,z），后3位颜色值(RGB)
GLfloat attrArr[] =
{
-0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, //左上0
0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, //右上1
-0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f, //左下2
0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f, //右下3
0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, //顶点4
};
//(2).索引数组
GLuint indices[] =
{
0, 3, 2,
0, 1, 3,
0, 2, 4,
0, 4, 1,
2, 3, 4,
1, 4, 3,
};
// 0,3,2 表示 attrArr[0] ,attrArr[3] ,attrArr[2] 可以构成一个三角形
//(3).判断顶点缓存区是否为空，如果为空则申请一个缓存区标识符
if (self.myVertices == 0) {
glGenBuffers(1, &_myVertices);
}
//9.-----处理顶点数据-------
//(1).将_myVertices绑定到GL_ARRAY_BUFFER标识符上
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, _myVertices);
//(2).把顶点数据从CPU内存复制到GPU上
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(attrArr), attrArr, GL_DYNAMIC_DRAW);
//(3).将顶点数据通过myPrograme中的传递到顶点着色程序的position
//1.glGetAttribLocation,用来获取vertex attribute的入口的.
//2.告诉OpenGL ES,通过glEnableVertexAttribArray，
//3.最后数据是通过glVertexAttribPointer传递过去的。
//注意：第二参数字符串必须和shaderv.vsh中的输入变量：position保持一致
GLuint position = glGetAttribLocation(self.myProgram, "position");
//(4).打开position
glEnableVertexAttribArray(position);
//(5).设置读取方式
//参数1：index,顶点数据的索引
//参数2：size,每个顶点属性的组件数量，1，2，3，或者4.默认初始值是4.
//参数3：type,数据中的每个组件的类型，常用的有GL_FLOAT,GL_BYTE,GL_SHORT。默认初始值为GL_FLOAT
//参数4：normalized,固定点数据值是否应该归一化，或者直接转换为固定值。（GL_FALSE）
//参数5：stride,连续顶点属性之间的偏移量，默认为0；
//参数6：指定一个指针，指向数组中的第一个顶点属性的第一个组件。默认为0
glVertexAttribPointer(position, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 6, NULL);
//10.--------处理顶点颜色值-------
//(1).glGetAttribLocation,用来获取vertex attribute的入口的.
//注意：第二参数字符串必须和shaderv.glsl中的输入变量：positionColor保持一致
GLuint positionColor = glGetAttribLocation(self.myProgram, "positionColor");
//(2).设置合适的格式从buffer里面读取数据
glEnableVertexAttribArray(positionColor);
//(3).设置读取方式
//参数1：index,顶点数据的索引
//参数2：size,每个顶点属性的组件数量，1，2，3，或者4.默认初始值是4.
//参数3：type,数据中的每个组件的类型，常用的有GL_FLOAT,GL_BYTE,GL_SHORT。默认初始值为GL_FLOAT
//参数4：normalized,固定点数据值是否应该归一化，或者直接转换为固定值。（GL_FALSE）
//参数5：stride,连续顶点属性之间的偏移量，默认为0；
//参数6：指定一个指针，指向数组中的第一个顶点属性的第一个组件。默认为0
glVertexAttribPointer(positionColor, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 6, (float *)NULL + 3);
//11.找到myProgram中的projectionMatrix、modelViewMatrix 2个矩阵的地址。如果找到则返回地址，否则返回-1，表示没有找到2个对象。
GLuint projectionMatrixSlot = glGetUniformLocation(self.myProgram, "projectionMatrix");
GLuint modelViewMatrixSlot = glGetUniformLocation(self.myProgram, "modelViewMatrix");
float width = self.frame.size.width;
float height = self.frame.size.height;
//12.创建4 * 4投影矩阵
KSMatrix4 _projectionMatrix;
//(1)获取单元矩阵
ksMatrixLoadIdentity(&_projectionMatrix);
//(2)计算纵横比例 = 长/宽
float aspect = width / height; //长宽比
//(3)获取透视矩阵
/*
参数1：矩阵
参数2：视角，度数为单位
参数3：纵横比
参数4：近平面距离
参数5：远平面距离
参考PPT
*/
ksPerspective(&_projectionMatrix, 30.0, aspect, 5.0f, 20.0f); //透视变换，视角30°
//(4)将投影矩阵传递到顶点着色器
/*
void glUniformMatrix4fv(GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat *value);
参数列表：
location:指要更改的uniform变量的位置
count:更改矩阵的个数
transpose:是否要转置矩阵，并将它作为uniform变量的值。必须为GL_FALSE
value:执行count个元素的指针，用来更新指定uniform变量
*/
glUniformMatrix4fv(projectionMatrixSlot, 1, GL_FALSE, (GLfloat*)&_projectionMatrix.m[0][0]);
//13.创建一个4 * 4 矩阵，模型视图矩阵
KSMatrix4 _modelViewMatrix;
//(1)获取单元矩阵
ksMatrixLoadIdentity(&_modelViewMatrix);
//(2)平移，z轴平移-10
ksTranslate(&_modelViewMatrix, 0.0, 0.0, -10.0);
//(3)创建一个4 * 4 矩阵，旋转矩阵
KSMatrix4 _rotationMatrix;
//(4)初始化为单元矩阵
ksMatrixLoadIdentity(&_rotationMatrix);
//(5)旋转
ksRotate(&_rotationMatrix, xDegree, 1.0, 0.0, 0.0); //绕X轴
ksRotate(&_rotationMatrix, yDegree, 0.0, 1.0, 0.0); //绕Y轴
ksRotate(&_rotationMatrix, zDegree, 0.0, 0.0, 1.0); //绕Z轴
//(6)把变换矩阵相乘.将_modelViewMatrix矩阵与_rotationMatrix矩阵相乘，结合到模型视图
ksMatrixMultiply(&_modelViewMatrix, &_rotationMatrix, &_modelViewMatrix);
//(7)将模型视图矩阵传递到顶点着色器
/*
void glUniformMatrix4fv(GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat *value);
参数列表：
location:指要更改的uniform变量的位置
count:更改矩阵的个数
transpose:是否要转置矩阵，并将它作为uniform变量的值。必须为GL_FALSE
value:执行count个元素的指针，用来更新指定uniform变量
*/
glUniformMatrix4fv(modelViewMatrixSlot, 1, GL_FALSE, (GLfloat*)&_modelViewMatrix.m[0][0]);
//14.开启剔除操作效果
glEnable(GL_CULL_FACE);
//15.使用索引绘图
/*
void glDrawElements(GLenum mode,GLsizei count,GLenum type,const GLvoid * indices);
参数列表：
mode:要呈现的画图的模型
GL_POINTS
GL_LINES
GL_LINE_LOOP
GL_LINE_STRIP
GL_TRIANGLES
GL_TRIANGLE_STRIP
GL_TRIANGLE_FAN
count:绘图个数
type:类型
GL_BYTE
GL_UNSIGNED_BYTE
GL_SHORT
GL_UNSIGNED_SHORT
GL_INT
GL_UNSIGNED_INT
indices：绘制索引数组
*/
NSLog(@"%lu - %lu",sizeof(indices) ,sizeof(indices[0]));
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 18, GL_UNSIGNED_INT, indices);
// glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 5);
//16.要求本地窗口系统显示OpenGL ES渲染<目标>
[self.myContext presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];
}
