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2026/1/21 9:16:58 网站建设 项目流程

OpenGL ES(OpenGL for Embedded Systems)是 OpenGL 的一个子集,专为嵌入式系统、移动设备(如智能手机和平板)、游戏主机和其他资源受限的平台设计。它由 Khronos Group 维护,广泛用于 Android、iOS 等移动操作系统中的图形渲染。


📌 OpenGL ES 与桌面 OpenGL 的主要区别:

特性OpenGLOpenGL ES
目标平台桌面/工作站嵌入式/移动设备
固定管线支持(旧版本)完全移除,仅支持可编程管线
着色语言GLSL(完整版)GLSL ES(精简版)
数据类型更丰富(如 double)限制较多(通常只支持 float、int)
状态管理更复杂更轻量、更严格
扩展机制多而杂统一通过 Khronos 标准化

🔢 OpenGL ES 主要版本:

  • OpenGL ES 1.0 / 1.1

    • 基于固定功能管线(Fixed-function pipeline)
    • 已基本淘汰
  • OpenGL ES 2.0(2007)

    • 移除了固定管线,引入可编程着色器(Vertex & Fragment Shader)
    • 使用 GLSL ES 1.00
    • 广泛用于早期 Android/iOS 应用
  • OpenGL ES 3.0(2012)

    • 新增:多渲染目标(MRT)、纹理压缩、实例化绘制、变换反馈等
    • GLSL ES 3.00
    • 要求 GPU 支持(如 Adreno 3xx、Mali-T6xx)
  • OpenGL ES 3.1(2014)

    • 引入计算着色器(Compute Shader)
    • 间接绘制、独立着色器对象等
  • OpenGL ES 3.2(2015)

    • 整合 Android Extension Pack(AEP)
    • 支持几何着色器、曲面细分(Tessellation)、ASTC 纹理压缩等

🧱 核心概念(以 GLES 2.0+ 为例):

  1. 着色器(Shader)

    • 顶点着色器(Vertex Shader):处理顶点位置、法线等
    • 片段着色器(Fragment Shader):计算每个像素颜色
  2. 程序对象(Program Object)

    • 链接顶点和片段着色器后生成
  3. 缓冲区对象(Buffer Objects)

    • VBO(Vertex Buffer Object):存储顶点数据
    • IBO/EBO(Index Buffer Object):存储索引
  4. 纹理(Texture)

    • 支持 2D、立方体贴图等,但不支持 3D 纹理(直到 ES 3.0)
  5. 帧缓冲(Framebuffer Object, FBO)

    • 实现离屏渲染、后处理效果
  6. 状态机模型

    • OpenGL ES 是一个巨大的状态机,需显式启用/绑定资源

📱 在 Android 中使用 OpenGL ES:

  • 通过GLSurfaceViewEGL+SurfaceTexture实现
  • 需在AndroidManifest.xml中声明:
    <uses-feature android:glEsVersion="0x00020000" android:required="true" />
  • 渲染线程必须在 GL 线程中调用 API

⚠️ 注意事项:

  • 没有 glBegin/glEnd:所有几何数据必须通过 VBO 提交
  • 精度限定符:GLSL ES 中必须指定highp/mediump/lowp
    precision mediump float; varying mediump vec2 v_texCoord;
  • 纹理尺寸:通常要求是 2 的幂(POT),除非使用 NPOT 扩展(ES 2.0+ 一般支持)
  • 深度/模板缓冲:需显式创建并附加到 FBO

🔗 学习资源:

  • Khronos 官方文档
  • 《OpenGL ES 3.0 Programming Guide》
  • Android 官方指南:OpenGL ES Overview
  • WebGL(基于 OpenGL ES 2.0/3.0)可用于 Web 端实验

如果你有具体问题,比如:

  • 如何绘制一个三角形?
  • 如何使用纹理?
  • 如何在 Android 中初始化 OpenGL ES?
  • 如何调试着色器?

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