GLKit框架概述

Gray皓白
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GLKit框架概述

GLKit框架的设计目标是为了简化基于OpenGL/OpenGL ES的应用程序开发。它的出现加快了OpenGL/OpenGL ES应用程序的开发。使用数学库，背景纹理加载，预先创建的着色器效果，以及标准试图和视图控制器来实现渲染循环。

GLKit框架提供了功能和类，可以减少创建新的基于着色器的应用程序所需的工作量，或者支持依赖早期OpenGL/OpenGL ES提供的固定函数顶点或片段处理的现有的应用程序。

GLKView提供绘制场所（View）

GLKViewController（扩展于标准的UIKit设计模式，用于绘制视图内容的管理与呈现）

苹果弃用OpenGL ES，但iOS开发者可以继续使用

配置GLKit视图

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 创建OpenGL ES上下文并将其分配给从storyboard加载的视图
    GLKView *view = (GLKView *)self.view;
    view.content = [[EAGLContent alloc] initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2]
    
    // 配置视图创建的渲染缓冲区
    view.drawableColorFormat = GLKViewDrawableColorFormatRGBA8888;
    view.drawableDepthFormat = GLKViewDrawableDepthFormat24;
    view.drawableStencilFormat = GLKViewDrawableStencilFormat8;
    
    
    // 启用多重采样
    view.drawableMultisample = GLKViewDrawableMultiSample4X;
}

- (void)drawRect:(CGRect)rect {
   // 清除帧缓冲区
    glClearColor(0, 0, 0.1, 1);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    
    // 使用先前配置的纹理、着色器和顶点数组绘制
    glBindTexture(GL_Texture_2D, _planetTexture);
    glUseProgram(_diffuseShading);
    glUniformMatrix4fv(_uniformModelViewProjectionMatrix, 1, 0, _modelViewProjectionMatrix.m);
    glBindVertexArrayOES(_planetMesh);
    glDrawElements(GL_TRIANGLE_STRIP, 256, GL_UNSIGNED_SHORT);
 
}

GLKit功能

  • 加载纹理
  • 提供高性能的数学运算
  • 提供常见的着色器
  • 提供视图以及视图控制器

GLKit纹理加载

GLKTextureInfo: 创建OpenGL纹理信息

• name : OpenGL 上下⽂中纹理名称 • target : 纹理绑定的⽬标 • height : 加载的纹理⾼度 • width : 加载纹理的宽度 • textureOrigin : 加载纹理中的原点位置 • alphaState: 加载纹理中alpha分量状态 • containsMipmaps: 布尔值,加载的纹理是否包含mip贴图

GLKTextureLoader: 简化从各种资源中加载纹理

  • 初始化 • -initWithSharegroup: 初始化⼀个新的纹理加载到对象中 • -initWithShareContext: 初始化⼀个新的纹理加载对象
  • 从⽂件中加载处理 • +textureWithContentsOfFile:options:errer: 从⽂件加载2D纹理图像并从数据中 创建新的纹理 • -textureWithContentsOfFile:options:queue:completionHandler: 从⽂件中异步 加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理
  • 从URL加载纹理 • - textureWithContentsOfURL:options:error: 从URL 加载2D纹理图像并从数据创 建新纹理 • - textureWithContentsOfURL:options:queue:completionHandler: 从URL异步 加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理.
  • 从内存中表示创建纹理 • + textureWithContentsOfData:options:errer: 从内存空间加载2D纹理图像,并根 据数据创建新纹理 • - textureWithContentsOfData:options:queue:completionHandler:从内存空间 异步加载2D纹理图像,并从数据中创建新纹理
  • 从CGImages创建纹理 • - textureWithCGImage:options:err or: 从Quartz图像 加载2D纹理图像并从数据创 建新纹理 • - textureWithCGImage:options:queue:completionHandler: 从Quartz图像异步 加载2D纹理图像,并根据数据创建新纹理.
  • 从URL加载多维创建纹理 • + cabeMapWithContentsOfURL:options:errer: 从单个URL加载⽴⽅体贴图纹理 图像,并根据数据创建新纹理 • - cabeMapWithContentsOfURL:options:queue:completionHandler:从单个 URL异步加载⽴⽅体贴图纹理图像,并根据数据创建新纹理
  • 从⽂件加载多维数据创建纹理 • + cubeMapWithContentsOfFile:options:errer: 从单个⽂件加载⽴⽅体贴图纹理 对象,并从数据中创建新纹理 • - cubeMapWithContentsOfFile:options:queue:completionHandler:从单个⽂件 异步加载⽴⽅体贴图纹理对象,并从数据中创建新纹理 • + cubeMapWithContentsOfFiles:options:errer: 从⼀系列⽂件中加载⽴⽅体贴图 纹理图像,并从数据总创建新纹理 • - cubeMapWithContentsOfFiles:options:options:queue:completionHandler: 从⼀系列⽂件异步加载⽴⽅体贴图纹理图像,并从数据中创建新纹理

GLKit OpenGL ES 视图渲染

GLKView: 使用OpenGL ES绘制内容的视图默认实现

  • 初始化视图 • - initWithFrame:context: 初始化新视图
  • 代理 • delegate 视图的代理
  • 配置帧缓存区对象 • drawableColorFormat 颜⾊渲染缓存区格式 • drawableDepthFormat 深度渲染缓存区格式 • drawableStencilFormat 模板渲染缓存区的格式 • drawableMultisample 多重采样缓存区的格式
  • 帧缓存区属性 • drawableHeight 底层缓存区对象的⾼度(以像素为单位) • drawableWidth 底层缓存区对象的宽度(以像素为单位)
  • 绘制视图的内容 • context 绘制视图内容时使⽤的OpenGL ES 上下⽂ • - bindDrawable 将底层FrameBuffer 对象绑定到OpenGL ES • enableSetNeedsDisplay 布尔值,指定视图是否响应使得视图内容⽆效的消息 • - display ⽴即重绘视图内容 • snapshot 绘制视图内容并将其作为新图像对象返回
  • 删除视图FrameBuffer对象 • - deleteDrawable 删除与视图关联的可绘制对象

GLKViewDelegate: 用于GLKView对象回调方法

  • 绘制试图的内容 • - glkView:drawInRect: 绘制视图内容 (必须实现代理)

GLKViewController: 管理OpenGL ES渲染循环的视图控制器

  • 更新 • - (void) update 更新视图内容 • - (void) glkViewControllerUpdate:
  • 配置帧速率 • preferredFramesPerSecond 视图控制器调⽤视图以及更新视图内容的速率 • framesPerSencond 视图控制器调⽤视图以及更新其内容的实际速率
  • 配置GLKViewController 代理 • delegate视图控制器的代理
  • 控制帧更新 • paused 布尔值,渲染循环是否已暂停 • pausedOnWillResignActive 布尔值,当前程序重新激活活动状态时视图控制器是 否⾃动暂停渲染循环 • resumeOnDidBecomeActive 布尔值,当前程序变为活动状态时视图控制是否⾃动 恢复呈现循环
  • 获取有关View更新信息 • frameDisplayed 视图控制器⾃创建以来发送的帧更新数 • timeSinceFirstResume ⾃视图控制器第⼀次恢复发送更新事件以来经过的时间量 • timeSinceLastResume ⾃上次视图控制器恢复发送更新事件以来更新的时间量 • timeSinceLastUpdate ⾃上次视图控制器调⽤委托⽅法以及经过的时间量 glkViewControllerUpdate: • timeSinceLastDraw ⾃上次视图控制器调⽤视图display ⽅法以来经过的时间量.

GLKViewController关于更新

 - (void)glkViewControllerUpdate:(GLKViewController *)controller;
 Required method for implementing GLKViewControllerDelegate.
 实现glkView ControllerDelegate所需的方法
 
 This update method variant should be used when not subclassing GLKViewController.
 当不对GLKViewController进行子类化时，则使用该方法实现更新
 
 This method will not be called if the GLKViewController object has been subclassed and implements -(void)update.
 
 如果GLKViewController 被子类化且实现了 -(void)
update方法，则不会调用 - (void)glkViewControllerUpdate:(GLKViewContro ller *)controller; 方法

GLKViewControllerDelegate: 渲染循环回调方法

  • 处理更新事件 • - glkViewControllerUpdate: 在显示每个帧之前调⽤
  • 暂停/恢复通知 • - glkViewController:willPause: 在渲染循环暂停或恢复之前调⽤.

GLKBaseEffect: ⼀种简单光照/着⾊系统，⽤于基于着⾊器OpenGL 渲染

  • 命名Effect • label 给Effect(效果)命名
  • 配置模型视图转换 • transform 绑定效果时应⽤于顶点数据的模型视图,投影和纹理变换
  • 配置光照效果
    • lightingType ⽤于计算每个⽚段的光照策略
    • GLKLightingType： • GLKLightingTypePerVertex 表示在三⻆形中每个顶点执⾏光照计算,然后在三⻆形进⾏插值 • GLKLightingTypePerPixel 表示光照计算的输⼊在三⻆形内插⼊,并且在每个⽚段执⾏光照计算
  • 配置光照 • lightModelTwoSided 布尔值,表示为基元的两侧计算光照 • material 计算渲染图元光照使⽤的材质属性 • lightModelAmbientColor 环境颜⾊,应⽤效果渲染的所有图元. • light0 场景中第⼀个光照属性 • light1 场景中第⼆个光照属性 • light2 场景中第三个光照属性
  • 配置纹理 • texture2d0 第⼀个纹理属性 • texture2d1 第⼆个纹理属性 • textureOrder 纹理应⽤于渲染图元的顺序
  • 配置雾化 • fog 应⽤于场景的雾属性
  • 配置颜⾊信息 • colorMaterialEnable 布尔值,表示计算光照与材质交互时是否使⽤颜⾊顶点属性 • useConstantColor 布尔值,指示是否使⽤常量颜⾊ • constantColor 不提供每个顶点颜⾊数据时使⽤常量颜⾊
  • 准备绘制效果 • - prepareToDraw 准备渲染效果
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