1.圖形處理單元(GPU)就是能夠結(jié)合幾何、顏色、燈管和其他數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的一個(gè)屏幕圖像的硬件組件。屏幕只有二維，因此顯示3D數(shù)據(jù)的技巧就在于產(chǎn)生能夠迷惑眼睛使其看到丟失的第3維的一個(gè)圖像。
2.用3D數(shù)據(jù)生成一個(gè)2D的圖像的過程就叫渲染。
3.在計(jì)算機(jī)上顯示的圖片是由矩形的顏色點(diǎn)組成的，這些巨型的顏色點(diǎn)就叫做像素。
4.每個(gè)像素是由3個(gè)顏色元素組成的，即一個(gè)紅點(diǎn)、一個(gè)綠店和一個(gè)藍(lán)點(diǎn)。
5.圖像是以每個(gè)像素至少包含3個(gè)值的一個(gè)數(shù)組存儲在電腦的存儲器中的。第一個(gè)值指定了紅色元素的強(qiáng)度，第二個(gè)值代表綠色強(qiáng)度，第三個(gè)值是藍(lán)色強(qiáng)度。
6.一個(gè)包含10000個(gè)像素的圖像能夠以一個(gè)擁有30000個(gè)強(qiáng)度值的數(shù)組的形式存儲在存儲器中，像素的3個(gè)元素每個(gè)需要一個(gè)值。以不同的強(qiáng)度結(jié)合紅綠藍(lán)3個(gè)值就足以產(chǎn)生彩虹的所有顏色。
7.如果3個(gè)元素的強(qiáng)度都是0，結(jié)果顏色就是黑色。如果3個(gè)元素都是強(qiáng)度的最大值，結(jié)果顏色就是白色，黃色是通過丟掉藍(lán)色并混合紅色和綠色得到的。
8.程序設(shè)計(jì)會(huì)保存3D場景數(shù)據(jù)到硬件隨機(jī)存取存儲器(RAM)中。嵌入式系統(tǒng)的中央處理單元又專門為其分配的RAM。在圖形處理的過程中，GPU也有專門為其分配的RAM。使用現(xiàn)代硬件渲染3D圖形的速度幾乎完全取決于不同的內(nèi)存區(qū)域被訪問的方式。
9.OpenGLES是一種軟件技術(shù)。OpenGL ES部分運(yùn)行在CPU上，部分運(yùn)行在GPU上。OpenGL ES橫跨在兩個(gè)處理器之間，協(xié)調(diào)兩個(gè)內(nèi)存區(qū)域之間的數(shù)據(jù)交換
10.OpenGL ES通常會(huì)高效地協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)交換，但是程序于OpenGL ES的交互方式會(huì)明顯地增加或者減少所需的數(shù)據(jù)交換的數(shù)量和類型。對于渲染速度，最快的數(shù)據(jù)交換方式是沒有數(shù)據(jù)交換。
首先，從一個(gè)內(nèi)存區(qū)域復(fù)制數(shù)據(jù)到另一個(gè)內(nèi)存區(qū)域是相對較慢的。更糟糕的是，除非非常小心，在內(nèi)存復(fù)制發(fā)生的時(shí)候GPU和CPU都不能把內(nèi)存另作他用。因此內(nèi)存區(qū)域之間的數(shù)據(jù)交換需要盡量避免。
其次，所有的內(nèi)存訪問都是相對較慢的，最新的嵌入式CPU可以很容易地完成大約每秒一億次的運(yùn)算，但是它只能每秒讀寫內(nèi)存200萬次。這意味著，除非CPU能夠在每次從內(nèi)存讀取一塊數(shù)據(jù)后有效地運(yùn)行五個(gè)或者更多個(gè)運(yùn)算，否則處理器的性能就處在次優(yōu)狀態(tài)，這種狀態(tài)叫做“數(shù)據(jù)饑餓”。這種情況對于GPU來說更明顯，在理想條件下，GPU能夠每秒執(zhí)行數(shù)億次運(yùn)算，但是卻只能每秒訪問內(nèi)存2億次。GPU幾乎總是受限于內(nèi)存訪問的性能，并且通常需要在每塊數(shù)據(jù)上執(zhí)行10～30次運(yùn)算才不會(huì)影響整體的圖形輸出。
11.緩存——提供數(shù)據(jù)的最好方式
緩存(buffers)是指圖形處理器能夠控制和管理的連續(xù)RAM。
程序從CPU的內(nèi)存復(fù)制數(shù)據(jù)到OpenGL ES的緩存。在GPU取得一個(gè)緩存的所有權(quán)以后，運(yùn)行在CPU中的程序理想情況下將不再接觸這個(gè)緩存。通過控制獨(dú)占的緩存，GPU就能夠盡可能以最有效的方式讀寫內(nèi)存。圖形處理器把它處理大量數(shù)據(jù)的能力異步同時(shí)地應(yīng)用到緩存上，這意味著在GPU使用緩存中的數(shù)據(jù)工作的同時(shí)，運(yùn)行在CPU中的程序可以繼續(xù)執(zhí)行。幾乎所有程序提供給GPU的數(shù)據(jù)都應(yīng)放入緩存中。
12.為緩存提供數(shù)據(jù)的步驟及核心函數(shù)：
1??生成(Generate):請求O盆GLES為圖形處理器控制的緩存生成一個(gè)獨(dú)一無二的標(biāo)識符；glGenBuffers()
2??綁定(Bind):告訴OpenGL ES為接下來的運(yùn)算使用一個(gè)緩存。glBindBuffer()
3??緩存數(shù)據(jù)(Buffer Data):讓OpenGL ES為當(dāng)前綁定的緩存分配并初始化足夠的連續(xù)內(nèi)存(通常是從CPU控制的內(nèi)存復(fù)制數(shù)據(jù)到分配的內(nèi)存)glBufferData()或者glBufferSubData()
4??啟用或禁止(Enable or Disable):告訴OpenGL ES在接下來的渲染中是否使用緩存中的數(shù)據(jù)。glEnableVertexAttribArray()或者glDisableVertexAttribArray()
5??設(shè)置指針(Set Pointers):告訴OpenGL ES在緩存中的數(shù)據(jù)的類型和所有需要訪問的數(shù)據(jù)的內(nèi)存偏移值。glVertexAttribPointer()
6??繪圖(Draw):告訴OpenGL ES使用當(dāng)前綁定并啟用的緩存中的數(shù)據(jù)渲染整個(gè)場景或者某個(gè)場景的一部分。glDrawArrays()或者glDrawElements()
7??刪除(Delete):告訴OpenGL ES刪除以前生成的緩存并釋放相關(guān)的資源。glDeleteBuffers()
??核心函數(shù)：
glGenBuffers()—請OpenGL ES為圖形處理器 制的緩存生成一個(gè)獨(dú)一無
的標(biāo)識符。
glBindBuffer()—告訴OpenGL ES為接下來的運(yùn)算使用一個(gè)緩存。
glBufferData()或者glBufferSubData()—讓OpenGL ES為當(dāng)前 定的緩存分配
并初始化 夠的? 內(nèi)存(通常是從CPU制的內(nèi)存復(fù)制數(shù)據(jù)到分配的內(nèi)存)。
glEnableVertexAttribArray()或者glDisableVertexAttribArray()—告訴OpenGL
ES在接下來的渲染中是 使用緩存中的數(shù)據(jù)。
glVertexAttribPointer()—告訴OpenGL ES在緩存中的數(shù)據(jù)的類型和所有需要的數(shù)據(jù)的內(nèi)存偏移值。
glDrawArrays()或者glDrawElements()—告訴OpenGL ES使用當(dāng)前 定并啟
用的緩存中的數(shù)據(jù)渲染整個(gè)場景或者某個(gè)場景的一部分。
glDeleteBuffers()—告訴OpenGL ES除以前生成的緩存并釋 相關(guān)的資源。
13.理想情況下，每個(gè)生成的緩存都可以使用相當(dāng)長的時(shí)間(可能是程序的整個(gè)生命周期)。生成、初始化和刪除緩存有時(shí)需要耗費(fèi)時(shí)間來同步圖形處理器和CPU。存在這個(gè)延遲是因?yàn)镚PU在刪除一個(gè)緩存之前必須完成所有與該緩存相關(guān)的等待中的運(yùn)算。如果一個(gè)程序每秒生成河刪除緩存數(shù)千次，GPU可能就沒有時(shí)間來完成任何渲染了。
14.GPU需要知道應(yīng)該在內(nèi)存的哪個(gè)位置存儲渲染出來的2D圖像像素?cái)?shù)據(jù)。就像為GPU提供數(shù)據(jù)的緩存一樣，接收渲染結(jié)果的緩沖區(qū)叫做幀緩存(frame buffer)。程序會(huì)像任何其他種類的緩存一樣生成、綁定、刪除幀緩存。但是幀緩存不需要初始化，因?yàn)殇秩局噶顣?huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候替換緩存的內(nèi)容。幀緩存會(huì)在被綁定的時(shí)候隱式開啟，同時(shí)OpenGL ES會(huì)自動(dòng)地根據(jù)特定平臺的硬件配置和功能來設(shè)置數(shù)據(jù)的類型和偏移。
15.可以同時(shí)存在很多幀緩存，并且可以通過OpenGL ES讓GPU把渲染結(jié)果存儲到任意數(shù)量的幀緩存中。但是，屏幕顯示像素要受到保存在前幀緩存(front frame buffer)的特定的幀緩存中的像素顏色元素的控制。程序設(shè)計(jì)和操作系統(tǒng)很少會(huì)直接渲染到前幀緩存中，因?yàn)槟菢訒?huì)讓用戶看到正在渲染中的還沒完成渲染的圖像。
16.OpenGL 坐標(biāo)系，OpenGL ES坐標(biāo)是以浮點(diǎn)數(shù)來存儲的。現(xiàn)代GPU對浮點(diǎn)運(yùn)算做了專門的優(yōu)化，即使是使用其他數(shù)據(jù)類型的頂點(diǎn)也會(huì)被轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)值。
17.矢量是理解現(xiàn)代GPU的關(guān)鍵，因?yàn)閳D形處理器就是大規(guī)模并行矢量處理器。GPU能夠同時(shí)控制多個(gè)矢量，并執(zhí)行用于定義渲染結(jié)果的矢量運(yùn)算。
18.GLKViewController類是支持OpenGL ES特有的行為和動(dòng)畫計(jì)時(shí)的UIViewController的內(nèi)建子類。
19.GLKView這是Cocoa Touch UIView類的內(nèi)建子類。GLKView簡化了通過用Core Animation層來自動(dòng)創(chuàng)建并管理 緩存和渲染緩存共 內(nèi)存所需要做的工作。GLKView相關(guān)的GLKViewController實(shí)例是視圖的委 并接 當(dāng)視圖需要重繪時(shí)的消息。創(chuàng)建你自己的UIView或者GLKView的子類來實(shí)現(xiàn)應(yīng)用特有的繪圖是可能的，
20.GLKView和GLKViewController類? 中的GLK類iOS 5引的GLKit架的一部分。框架是指被編譯后的代碼所使用的編譯后的代碼、接口聲明以及類似圖像和數(shù)據(jù)的資源文件的集合。框架高效地組織可重用共享庫，并且在一些情況下可能包含庫的多個(gè)版本。
21.點(diǎn)寬設(shè)置函數(shù)glPointSize(1.0)，線寬glLineWidth(1.0)
22.繪制字體，有兩種方法，一是用位圖數(shù)據(jù)進(jìn)行繪制，一種是用幾何圖形(點(diǎn)、直線和多邊形)繪制的字體。
23.字體一般是由一組字符組成，其中每個(gè)字符都有一個(gè)標(biāo)識碼(通常是ASCII碼)和一個(gè)繪制方法。
24.紋理：是用來保存圖像的顏色元素值的OpenGL ES緩存。
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未完待續(xù)，持續(xù)更新
