一.图形API简介
1.OpenGL
OpenGL全称：Open Graphics Library,是一个跨平台的、跨编程语言的编程图形程序接口。它将计算机的资源抽象称为一个个的OpenGL的对象，对这些资源的操作抽象为一个个的OpenGL指令。
OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems）是OpenGL 三维图形 API的子集，针对手机、PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计，去除了许多不必要和性能较低的API接口。
Directx 是由很多API组成的，Directx并不是一个单纯的图形API.最重要的是Directx是属于windows上一个多媒体处理框架.并不支持Windows以外的平台.所以不是跨平台框架.按照性质分类，可以分为四大部分，显示部分、声音部分、输入部分和网络部分。
Metal:Apple为游开发者推出了新的平台技术 Metal，该技术能够为 3D图像提高 10 倍的渲染性能。Metal是Apple为了解决3D渲染而推出的框架
图形API能够解决的问题：
系统针对按钮.图片,视圈,圈层渲染问题
游戏引擎->人物/场景渲染（图形API）
视频播放框架-ijkplaver.kxmovie 视频解码->渲染(图形API)
核心动面->动画操作（旋转,缩放,移动，图层特效）
视频/图片->特效（图形API)
离屏渲染
二. OpenGL 专业名词解析
1.上下文（context)
- 在应用程序调用任何OpenGL的指令之前，需要安排首先创建一个OpenGL上下文。这个上下文是一个非常庞大的状态机，保存了OpenGl中的各种状态，这也是OpenGL令执行的基础
- OpenGl的函数不管在哪个语言中，都是类似C语言一样的面向过程的函数，本质上都是对OpenGl上下文这个庞大的状态机中的某个状态或者对象进行操作，当然你得首先把这个对象设置为当前对象。因此，通过对OpenGl指令的封装，是可以将OpenGL的相关调用封装成为一个面向对象的图形API的
- 由于OpenGL上下文是一个巨大的状态机，切换上下文往往会产生较大的开销，但是不同的绘制模块，可能需要使用完全独立的状态管理。因此，可以在应用程序中分别创建多个不同的上下文，在不同线程中使用不同的上下文，上下文之间共享纹理、缓冲区等资源。这样的方案，会比反复切换上下文，或者大量修改渲染状态，更加合理高效的。
2.状态机
- 状态机是理论上的一种机器,描述了一个对象在其生命周期内所经历的各种状态，状态间的转变，发生转变的动因，条件及转变中所执行的活动。或者说，状态机是一种行为，说明对象在其生命周期中响应事件所经历的状态序列以及对那些状态事件的响应。因此具有以下特点：
- 有记忆功能，能记住其当前的状态
- 可以接收输入，根据输入的内容和自己的原先状态，修改自己当前状 态，并且可以有对应输出
- 当进入特殊狀态（停机状态）的时候，便不再接收输人，停止工作;
3.渲染
- 将图片/图像数据转换成2D空间图像操作叫渲染，或者图片/按钮/视频显示到屏幕上的过程就叫渲染
4.顶点数组
画图一般是先画好图像的骨架，然后再往骨架里面填充颜色，这对于 OpenGL也是一样的。顶点数据就是要画的图像的骨架，和现实中不同的 是，OpenGl中的图像都是由图元组成。在OpenGl ES中，有3种类型的圈 元：点、线、三角形。
- 顶点数组 开发者设定函数指针，在调用绘制方法的时候，直接由内存传入顶点数据，这部分数据之前是存储在内存当中的，被称为顶点数
- 顶点缓冲区提前分配一块显存，将顶点数据预先传入到显存当中。这部分的显存，就被称为顶点緩冲区
- 顶点 指的是我们在绘制一个图形时,它的顶点位置数据,而这个数据可以直接 存储在数组中或者将其緩存到GPU内存中
5.位图
位图：png/jpg 图片被传输到计算机时都会被解压成位图，位图就是组成这张图片的像素点，每个像素点由RGBA构成，图片尺寸 120*120 -> 120 * 120 = 14400 * 4(4个字节，RGBA（4个字节）)= 位图(纹理)
6.映射
映射：对应关系
7.管线
管线：流水线
8.固定管线
固定管线：固定着色器
9.可编程管线
可编程管线：可以实现自定义编程（GLSL语法来驱使CPU）
10.着色器
着色器：函数/方法（代码段） -> CPU来使用；shader(代码段)->GPU
- 固定着色器：系统提供API 供调用
- 自定义着色器：自己可定义的着色器(顶点着色器，片元着色器)
- 着色器的渲染流程：在渲染过程中，必须存储2种着色器，分别是顶点着色器、片元着色器。顶点着色器是第一个着色器、片元着色器是最后一个。顶点着色器中处理顶点、片元着色器处理像素点颜色
11.顶点着色器
顶点着色器：用来处理顶点相关代码，1.确定位置 2.缩放、平移、旋转 3.手机端显示3D
12.片元着色器
片元(像素点)着色器:处理一个一个像素带你；
13.光栅化
- 是把顶点数据转换为片元的过程，具有将图转化为一个个棚格组成的圈象的作用，特点是每个元素对应帧缓冲区中的一像素。
- 光栅化就是把顶点数据转换为片元的过程。片元中的每一个元素对应于帧 缓冲区中的一个像素。
- 光棚化其实是一种将几何图元变为二维图像的过程。该过程包含了两部分的工作。第一部分工作：决定窗口坐标中的哪些整型栅格区域被基本图元占用;第二部分工作：分配一个颜色值和一个深度值到各个区域。光栅化过程产生的是片元
- 把物体的数学描述以及与物体相关的颜色信息转换为屏幕上用于对应位置的像素及用于填充像素的颜色，这个过程称为光栅化，这是一个将模拟信号转化为离散信号的过程
14.混合
两个layer图层进行重叠，中间叠加产生的颜色是混合计算出来的，算法通过OpenGL的函数进行指定，但OpenGL提供的混合算法是有限的，如果需要更复杂的缓和算法，一般可以通过像素着色器进行实现，性能比原生的缓和算法差一点
15.变换矩阵
例如图形想发生平移,缩放,旋转变换,就需要使用变换矩阵
16.投影矩阵
用于将3D坐标转换为二维屏幕坐标,实际线条也将在二维坐标下进行绘制
17.投影方式
- 正投影：正投影图片不管远近1:1绘制，显示2D效果
- 透视投影：远小近大的效果，3D图形
