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顯示控制

iOS 系統會通過一個稱之為 Core Animation Compositor (核心動畫合成器[系統組件])去控制最終在屏幕顯示的圖像。

--> 核心動畫層可以同時擁有多個圖層；

--> 圖層保存了所有的繪制結果；

--> Core Animation Compositor 是由 OpenGL ES 來控制圖形處理、圖層的合成、幀緩存數據的快速交換；

Frame Buffers 和 Layers 的關系

--> pixel color render buffer，是 Frame Buffers 與 Layers 交換數據的地方（共享）；

--> other render buffers，是可選的，但一個 OpenGL ES 程序至少包含一個；

例子：三角形

--？-> 如果用 UIKit 直接做會怎樣？

----> Try It ...
ViewController.view + UIImageView
前者，設置背景色為黑色；
后者，添加進前者中成為子控件；
1）后者直接設置 .image 為一張白色的圖片（自己要制作一張圖片）；
2）后者不設置圖片，設置顏色為白色，再 .layer 設置貝賽爾曲線進行剪切（要自己計算坐標，并進行繪制）；

---->

--？-> 使用 OpenGL ES 直接進行繪制？

首先，分析圖像的組成：

背景色是純黑色的；
圖中有一個白色的直角三角形；
- 因為 OpenGL ES 實際繪制的圖形是根據坐標點來進行填充的，而且三角形是由三個頂點連線組成的，所以 OpenGL ES 繪制的時候需要三個坐標點；
  ----> Just Do It ...

類的綁定：

Controller --> OpenGLES_Ch2_1ViewController

view --> GLKView

核心代碼：

OpenGLES_Ch2_1ViewController.h

完整代碼：

//
//  OpenGLES_Ch2_1ViewController.m
//  OpenGLES_Ch2_1
//

#import "OpenGLES_Ch2_1ViewController.h"

@implementation OpenGLES_Ch2_1ViewController

@synthesize baseEffect;

/////////////////////////////////////////////////////////////////
// This data type is used to store information for each vertex
typedef struct {
   GLKVector3  positionCoords;
}
SceneVertex;

/////////////////////////////////////////////////////////////////
// Define vertex data for a triangle to use in example
static const SceneVertex vertices[] = 
{
   {{-0.5f, -0.5f, 0.0}}, // lower left corner
   {{ 0.5f, -0.5f, 0.0}}, // lower right corner
   {{-0.5f,  0.5f, 0.0}}, // upper left corner
};


/////////////////////////////////////////////////////////////////
// Called when the view controller's view is loaded
// Perform initialization before the view is asked to draw
- (void)viewDidLoad
{
   [super viewDidLoad];
   
   // Verify the type of view created automatically by the
   // Interface Builder storyboard
   GLKView *view = (GLKView *)self.view;
   NSAssert([view isKindOfClass:[GLKView class]],
      @"View controller's view is not a GLKView");
   
   // Create an OpenGL ES 2.0 context and provide it to the
   // view
   view.context = [[EAGLContext alloc] 
      initWithAPI:kEAGLRenderingAPIOpenGLES2];
   
   // Make the new context current
   [EAGLContext setCurrentContext:view.context];
   
   // Create a base effect that provides standard OpenGL ES 2.0
   // Shading Language programs and set constants to be used for 
   // all subsequent rendering
   self.baseEffect = [[GLKBaseEffect alloc] init];
   self.baseEffect.useConstantColor = GL_TRUE;
   self.baseEffect.constantColor = GLKVector4Make(
      1.0f, // Red
      1.0f, // Green
      1.0f, // Blue
      1.0f);// Alpha
   
   // Set the background color stored in the current context 
   glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); // background color
   
   // Generate, bind, and initialize contents of a buffer to be 
   // stored in GPU memory
   glGenBuffers(1,                // STEP 1
      &vertexBufferID);
   glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,  // STEP 2
      vertexBufferID); 
   glBufferData(                  // STEP 3
      GL_ARRAY_BUFFER,  // Initialize buffer contents
      sizeof(vertices), // Number of bytes to copy
      vertices,         // Address of bytes to copy
      GL_STATIC_DRAW);  // Hint: cache in GPU memory
}


/////////////////////////////////////////////////////////////////
// GLKView delegate method: Called by the view controller's view
// whenever Cocoa Touch asks the view controller's view to
// draw itself. (In this case, render into a frame buffer that
// shares memory with a Core Animation Layer)
- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect
{
   [self.baseEffect prepareToDraw];
   
   // Clear Frame Buffer (erase previous drawing)
   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
   
   // Enable use of positions from bound vertex buffer
   glEnableVertexAttribArray(      // STEP 4
      GLKVertexAttribPosition);
      
   glVertexAttribPointer(          // STEP 5
      GLKVertexAttribPosition, 
      3,                   // three components per vertex
      GL_FLOAT,            // data is floating point
      GL_FALSE,            // no fixed point scaling
      sizeof(SceneVertex), // no gaps in data
      NULL);               // NULL tells GPU to start at 
                           // beginning of bound buffer
                                   
   // Draw triangles using the first three vertices in the 
   // currently bound vertex buffer
   glDrawArrays(GL_TRIANGLES,      // STEP 6
      0,  // Start with first vertex in currently bound buffer
      3); // Use three vertices from currently bound buffer
}


/////////////////////////////////////////////////////////////////
// Called when the view controller's view has been unloaded
// Perform clean-up that is possible when you know the view 
// controller's view won't be asked to draw again soon.
- (void)viewDidUnload
{
   [super viewDidUnload];
   
   // Make the view's context current
   GLKView *view = (GLKView *)self.view;
   [EAGLContext setCurrentContext:view.context];
    
   // Delete buffers that aren't needed when view is unloaded
   if (0 != vertexBufferID)
   {
      glDeleteBuffers (1,          // STEP 7 
                       &vertexBufferID);  
      vertexBufferID = 0;
   }
   
   // Stop using the context created in -viewDidLoad
   ((GLKView *)self.view).context = nil;
   [EAGLContext setCurrentContext:nil];
}

@end

---->完整分析

繪制的整體過程：
【標記 Buffers --> 綁定 Buffers --> 初始化 Buffers --> 使能 Buffers --> 計算所有點的偏移量 --> 繪制 Buffers --> 刪除 Buffers 】

OpenGLES_Ch2_1ViewController.h 文件

分析：

因為OpenGL ES 2.0 繪制的第一步需要一個標記，所以需要定義一個 GLuint 變量作為標記

GLuint 的定義：typedef uint32_t GLuint; （位于 OpenGLES/gltypes.h）

GLKBaseEffect ,基本的效果類

GLKit

OpenGLES_Ch2_1ViewController.m 文件：

分析（viewDidload）：

viewDidload

【步驟：判定當前 View 是否是 GLKView --> 設置上下文環境（Context） --> 設置基本渲染效果（baseEffect） --> 準備繪制的數據（標記 Buffers --> 綁定 Buffers --> 初始化 Buffers ）】

判定 View

Context

1、view.context 的定義： GLKit/GLKView.h -->@property (nonatomic, retain) EAGLContext *context;
2、initWithAPI:定義：OpenGLES/EAGL.h --> - (instancetype) initWithAPI:(EAGLRenderingAPI) api;
3、EAGLRenderingAPI的定義：

typedef NS_ENUM(NSUInteger, EAGLRenderingAPI)
{
    kEAGLRenderingAPIOpenGLES1 = 1,
    kEAGLRenderingAPIOpenGLES2 = 2,
    kEAGLRenderingAPIOpenGLES3 = 3,
};

因為現在 OpenGL ES 已經更新到 3.0了所以有三個選項，因為本文的例子是基于OpenGL ES 2.0 所以要選擇 kEAGLRenderingAPIOpenGLES2 (注意這個不能選錯)；

4、setCurrentContext 的定義： + (BOOL) setCurrentContext:(EAGLContext*) context;，可以監聽返回值，設置是否成功；

設置 BaseEffect

- 1、BaseEffect  的屬性

- 2、`constantColor` 填充色（設置填充色的前提是`self.baseEffect.useConstantColor = GL_TRUE;`，開啟填充色），如果把 Green 置零

準備繪制的數據

- 1、`glClearColor`，設置（view）背景色，定義 -->  `GL_API void           GL_APIENTRY glClearColor (GLfloat red, GLfloat green, GLfloat blue, GLfloat alpha);`修改顏色值觀察變化

填充色

背景色

- 2、`glGenBuffers`，添加標記，定義`GL_API void  GL_APIENTRY glGenBuffers (GLsizei n, GLuint* buffers);`， GLsizei  `typedef int32_t  GLsizei;`

第一個參數是表明，有多少個標記；

第二個參數是表明，標記數是多少；

- 3、`glBindBuffer`，添加綁定，定義`GL_API void  GL_APIENTRY glBindBuffer (GLenum target, GLuint buffer);` GLenum `typedef uint32_t GLenum;`

第一個參數是表明，要綁定的 Buffers 類型（有兩個值：GL_ARRAY_BUFFER， GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER）

- 4、`glBufferData`，`定義：GL_API void   GL_APIENTRY glBufferData (GLenum target, GLsizeiptr size, const GLvoid* data, GLenum usage);`

第一個參數，何種類型的 Buffers ；

第二個參數，GLsizeiptr typedef intptr_t GLsizeiptr; （就是 long），拷貝多少字節的數據；

第三個參數，數據的指針；

第四個參數，繪制的類型（STATIC 是表明 Buffers 的內容是靜態的，不再改變；DYNAMIC 表明 Buffers 的內容是頻繁更新的）；

- 5、`vertices`，因為我們是要繪制 三角形，所以有三個坐標點（頂點）：

坐標值

其中`GLKVector3` 定義 ：

（Union,共用體）

--> 因為 OpenGL ES 的坐標范圍為：【-1，1】,三角形在坐標系下的展示為：

坐標系的展示

數據的準備已經做完，那么現在就可以進行圖形繪制了。

繪制的方法是，- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect 這個方法是 GLKView 的代理方法；

Dash 中查看代理方法：

只有一個代理方法，在 Controller 需要重新繪制 View 的時候都會調用這個代理方法，進行繪制。

【繪制步驟：繪制前準備 --> 擦除之前的繪制 --> 繪制最新的】

繪制前準備，[self.baseEffect prepareToDraw];

查看 prepareToDraw 方法：

同步繪制前所有的更改，保證現在要繪制的圖形就是最新的修改；

擦除之前的繪制

// Clear Frame Buffer (erase previous drawing) glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

glClear 的定義是：GL_API void GL_APIENTRY glClear (GLbitfield mask);；

GLbitfield，定義：typedef uint32_t GLbitfield;有以下三個值選擇：

因為現在我們繪制的圖形是 2D 的而且只填充了顏色參數，所以直接選擇 GL_COLOR_BUFFER_BIT 選項即可；

繪制最新的

【使能 Buffers --> 計算所有點的偏移量 --> 繪制 Buffers 】

- 使能 Buffers `glEnableVertexAttribArray`，函數的定義是：

GL_API void GL_APIENTRY glEnableVertexAttribArray (GLuint index) __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_NA,__IPHONE_3_0);

繪制的選項

因為我們是以坐標點進行繪制的，所以選擇 GLKVertexAttribPosition

- 計算所有點的偏移量 `glVertexAttribPointer` ， 函數定義為 `GL_API void           GL_APIENTRY glVertexAttribPointer (GLuint indx, GLint size, GLenum type, GLboolean normalized, GLsizei stride, const GLvoid* ptr)  __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_NA,__IPHONE_3_0);`

其中，GLint typedef int32_t GLint; ; GLboolean typedef uint8_t GLboolean; ; GLvoid typedef void GLvoid;

參數分析：

第一個參數，表明資源數據的類型；

第二個參數，表明一個坐標點中有多少個元素；

第三個參數，表明元素的類型是什么；

第四個參數，表明有沒有使用縮放；

第五個參數，表明坐標點有多少個字節；

第六個參數，表明從坐標數據緩沖區的起始位開始；

繪制三角形

glDrawArrays 定義：GL_API void GL_APIENTRY glDrawArrays (GLenum mode, GLint first, GLsizei count);第一個參數，表明要求 GPU 繪制一個三角形；第二個參數，表明起始坐標下標；第三個參數，表明有多少個坐標要繪制；
刪除 Buffers

【步驟：保證當前 View.context 是正在使用的 context --> 刪除 Buffers --> 停用 Context】

保證 context

刪除 Buffers

glDeleteBuffers 定義： GL_API void GL_APIENTRY glDeleteBuffers (GLsizei n, const GLuint* buffers); 與標記的函數是一樣參數，兩者要一一對應起來；最后，把 vertexBufferID 置零，表明沒有使用這個標記；

停用 context

設置當前繪制的 context 為 nil ，表明不再進行繪制；

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