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OGL Sample

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yuv420sp

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本文主要介绍使用OpenGL ES来渲染I420(YUV420P) , NV12(YUV420SP)的方法，关于YUV的知识，可以看这里《YUV颜色编码解析》，同样会用到一些简单的OpenGL shader知识，可以看看OpenGL的着色器语言。为了书写方便，以下所谈的OpenGL特指OpenGL ES。

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本文主要介绍使用 OpenGL ES 来渲染 I420(YUV420P) ,

NV12(YUV420SP)的方法，关于 YUV 的知识，可以看这里《YUV 颜色编

码解析》，同样会用到一些简单的 OpenGL shader 知识，可以看看

OpenGL 的着色器语言。为了书写方便，以下所谈的 OpenGL 特指

OpenGL ES。

OpenGL ES 是 OpenGL 的精简版本，主要针对于手机、游戏主机等嵌入

式设备，它提供了一套设备图形硬件的软件接口，通过直接操作图形硬

件，使我们能够高效地绘制图形。OpenGL 在 iOS 架构中属于媒体层，

与 quartz(core graphics)类似，是相对底层的技术，可以控制每一帧的图

形绘制。由于图形渲染是通过图形硬件(GPU)来完成的，相对于使用

CPU，能够获得更高的帧率同时不会因为负载过大而造成卡顿。

OpenGL 处于绘制接口的底层

创建 GLView

我们需要创建一个用来展示 OpenGL 绘制内容的 View，只需要将 UIView

的根图层(underlying layer)替换成 CAEAGLLayer 实例即可。通过覆盖

UIView 的类方法+(Class)layerClass，可以实现这一点，

CAEAGLLayer 默认是透明的，这会影响性能，所以将它设为不透明。

+ (class)layerClass {

return [CAEAGLLayer class];

}

- (void)setupLayer {

_eaglLayer = (CAEAGLLayer*) self.layer;

_eaglLayer.opaque = YES;

}

创建 EAGLContext

EAGLContext 对象管理 OpenGL 绘制所需要的所有信息，和 Quartz 2D

所使用的 CGContext 类似。

- (void)setupContext {

//创建一个 OpenGLES 2.0 接口的 context

EAGLRenderingAPI api = kEAGLRenderingAPIOpenGLES2;

_context = [[EAGLContext alloc] initWithAPI:api];

if (!_context) {

NSLog(@"Failed to initialize OpenGLES 2.0 context");

exit(1);

}

//将其设置为 current context

if (![EAGLContext setCurrentContext:_context]) {

NSLog(@"Failed to set current OpenGL context");

exit(1);

}

创建 render buer

render buffer 用来存储将要绘制到屏幕上图像。OpenGL 中的对象都需要

创建、绑定，并且都是 ID 引用的。

- (void)setupRenderBuffer {

//创建一个 render buffer 对象,并绑定到 GL_RENDERBUFFER 目标上

glGenRenderbuffers(1, &_renderBuffer);

glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, _renderBuffer);

//为 render buffer 分配存储空间

[_context renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER fromDrawable:_eaglLayer];

}

创建 frame buer

一个 frame buffer 对象包括 render buffer, depth buffer, stencil buffer 等，

拥有 OpenGL 绘制时需要的信息。

- (void)setupFrameBuffer {

GLuint framebuffer;

glGenFramebuffers(1, &framebuffer);

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, framebuffer);

//将之前创建的 render buffer 附着到 frame buffer 作为其 logical buffer

//GL_COLOR_ATTACHMENT0 指定第一个颜色缓冲区附着点

glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0,

GL_RENDERBUFFER, _renderBuffer);

}

glFramebufferRenderbuffer 调用后，render buffer 通过

GL_COLOR_ATTACHMENT0 引用使用 render buffer

渲染

- (void)render {

//设置用来清除屏幕的颜色，类似于 quartz 中设置 CGcontext 画笔的颜色

glClearColor(0, 0, 0, 1.0);

//执行清除操作，设置 render buffer 中的像素颜色为上一步指定的颜色

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

//渲染 render buffer 中的图像到 GLView 的 CAEAGLLayer

[_context presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];

}

shader(着色器)

shader 是上是在 GPU 上执行的程序，保存在.glsl 文件中或以字符串形式

写在 OpenGL 代码里，使用 GLSL(OpenGL shading language)语言编写，

shader 在运行时编译，链接，最终在 GPU 上执行采样操作。

OpenGL 中有两种 shader：

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