9-2.GLKit

GLKit是苹果对OpenGL/OpenGL ES的一次封装，目的是为了简化苹果开发者使用成本,它的出现加快了开发者的开发速度。类似在OpenGL中出现的固定着色器的概念。但是只要是固定的就会有限制，无法进行自定义编程（顶点着色器，片元着色器）
(苹果弃用了OpenGL ES但是开发者依然可以继续使用)。

GLKit包含功能：

1. Math libraries

提供高性能的数学运算：提供常用的向量，四元数和矩阵运算。

2. GLKit纹理加载

通过GLTextureLoader工具类来读取纹理文件并创建GLKTextureInfo对象。

3. 提供常见的着色器（effect）

包含以下3种着色器，类似于OpenGL中的固定着色器：
GLKBaseEffect
GLKReflectionMapEffect
GLKSkyboxEffect

4. GLKView、GLKController

• GLKView提供了绘制的场所，继承自UIView，并提供一系列简便调用的API。
• GLKController 是GLKView的容器，继承自UIViewController。用于绘制视图内容的管理与呈现。

GLKit 呈现OpenGL ES流程

使用GLKit将一张图片绘制到屏幕需要三步：

1. 使用GLKView进行创建和参数配置（深度、颜色缓存区）。
2. 完成绘制并保存到帧缓存区中。
3. 通过读取帧缓存区的bitmap完成显示。

GLKit 常用API

GLKit文理加载

1.GLKTextureInfo 创建OpenGL纹理信息

@interface GLKTextureInfo : NSObject <NSCopying>
{
@private
    GLuint                      name;
    GLenum                      target;
    GLuint                      width;
    GLuint                      height;
    GLuint                      depth;
    GLKTextureInfoAlphaState    alphaState;
    GLKTextureInfoOrigin        textureOrigin;
    BOOL                        containsMipmaps;
    GLuint                      mimapLevelCount;
    GLuint                      arrayLength;
}

@property (readonly) GLuint                     name;
@property (readonly) GLenum                     target;
@property (readonly) GLuint                     width;
@property (readonly) GLuint                     height;
@property (readonly) GLuint                     depth;
@property (readonly) GLKTextureInfoAlphaState   alphaState;
@property (readonly) GLKTextureInfoOrigin       textureOrigin;
@property (readonly) BOOL                       containsMipmaps;
@property (readonly) GLuint                     mimapLevelCount;
@property (readonly) GLuint                     arrayLength;

@end

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

2.GLTextureLoader简化从各种资源文件中加载纹理

GLTextureLoader初始化方式:

- 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

常见的加载方式如下：

• 从⽂件中加载纹理

+ 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:error: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
  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

绘制视图的内容
- 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) 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

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
• 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

注意
1、GLKit中最多只有3个光照，2个纹理
2、常量颜色：黑色