iOS開發-OpenGLES進階教程

教程

OpenGLES入門教程1-Tutorial01-GLKit
OpenGLES入門教程2-Tutorial02-shader入門
OpenGLES入門教程3-Tutorial03-三維變換
OpenGLES入門教程4-Tutorial04-GLKit進階
這一次是進階教程。

代碼參考自這本書

OpenGL ES應用開發實踐指南 iOS卷

iOS.png

效果展示

地球和月亮

核心思路

通過AGLKVertexAttribArrayBuffer類管理頂點數組,sphere.h獲取地球和月亮的頂點、法線、紋理坐標,用矩陣棧操作矩陣,通過正視投影變換透視投影變換進行投影。

具體細節

1、AGLKElementIndexArrayBuffer類

AGLKElementIndexArrayBuffer是頂點緩存管理類
GLsizeiptr 類型就是long
GLsizei 類型是int32_t

核心函數
  • 創建頂點緩存數組
- (id)initWithAttribStride:(GLsizeiptr)aStride
   numberOfVertices:(GLsizei)count
   bytes:(const GLvoid *)dataPtr
   usage:(GLenum)usage; 
  • 重新緩存頂點數組
- (void)reinitWithAttribStride:(GLsizeiptr)aStride
   numberOfVertices:(GLsizei)count
   bytes:(const GLvoid *)dataPtr;
  • 分配頂點數據
    通過glVertexAttribPointer 設置頂點數據
- (void)prepareToDrawWithAttrib:(GLuint)index
   numberOfCoordinates:(GLint)count
   attribOffset:(GLsizeiptr)offset
   shouldEnable:(BOOL)shouldEnable
  • 繪制
+ (void)drawPreparedArraysWithMode:(GLenum)mode
   startVertexIndex:(GLint)first
   numberOfVertices:(GLsizei)count;

2、sphere.h球體

球體的頂點坐標數組、法線數組、紋理坐標數組,直接使用即可。

3、矩陣棧

把矩陣MatrixA放入棧中緩存,然后對矩陣進行操作,得到新的矩陣MatrixB;
最后把矩陣出棧,可以得到原始矩陣MatrixA。
是對矩陣的緩存作用,在有矩陣有多個狀態時很方便。
具體看下面矩陣數值的變化:

//地球
- (void)drawEarth
{
    self.baseEffect.texture2d0.name = self.earthTextureInfo.name;
    self.baseEffect.texture2d0.target = self.earthTextureInfo.target;
    
    /*
     current matrix:
     1.000000 0.000000 0.000000 0.000000
     0.000000 1.000000 0.000000 0.000000
     0.000000 0.000000 1.000000 0.000000
     0.000000 0.000000 -5.000000 1.000000
     */
    GLKMatrixStackPush(self.modelviewMatrixStack);
    
    GLKMatrixStackRotate(
                         self.modelviewMatrixStack,
                         GLKMathDegreesToRadians(SceneEarthAxialTiltDeg),
                         1.0, 0.0, 0.0);
    /*
     current matrix:
     1.000000 0.000000 0.000000 0.000000
     0.000000 0.917060 0.398749 0.000000
     0.000000 -0.398749 0.917060 0.000000
     0.000000 0.000000 -5.000000 1.000000
     */
    
    GLKMatrixStackRotate(
                         self.modelviewMatrixStack,
                         GLKMathDegreesToRadians(self.earthRotationAngleDegrees),
                         0.0, 1.0, 0.0);
    /*
     current matrix:
     0.994522 0.041681 -0.095859 0.000000
     0.000000 0.917060 0.398749 0.000000
     0.104528 -0.396565 0.912036 0.000000
     0.000000 0.000000 -5.000000 1.000000
     */
    self.baseEffect.transform.modelviewMatrix =
    GLKMatrixStackGetMatrix4(self.modelviewMatrixStack);
    
    [self.baseEffect prepareToDraw];
    
   
    [AGLKVertexAttribArrayBuffer
     drawPreparedArraysWithMode:GL_TRIANGLES
     startVertexIndex:0
     numberOfVertices:sphereNumVerts];
    
    /*
     
     current matrix:
     0.994522 0.041681 -0.095859 0.000000
     0.000000 0.917060 0.398749 0.000000
     0.104528 -0.396565 0.912036 0.000000
     0.000000 0.000000 -5.000000 1.000000
     */
    GLKMatrixStackPop(self.modelviewMatrixStack);
    
    /*
     current matrix:
     1.000000 0.000000 0.000000 0.000000
     0.000000 1.000000 0.000000 0.000000
     0.000000 0.000000 1.000000 0.000000
     0.000000 0.000000 -5.000000 1.000000

    */
    self.baseEffect.transform.modelviewMatrix =
    GLKMatrixStackGetMatrix4(self.modelviewMatrixStack);
}

4、變換

GLKMatrix4MakeFrustum是透視投影變換
GLKMatrix4MakeOrtho是正視投影變換

    if([aControl isOn])
    {
        self.baseEffect.transform.projectionMatrix =
        GLKMatrix4MakeFrustum(
                              -1.0 * aspectRatio,
                              1.0 * aspectRatio,
                              -1.0,
                              1.0,
                              2.0,
                              120.0);
//        self.baseEffect.transform.projectionMatrix =
//        GLKMatrix4MakePerspective(1.0, aspectRatio, 1.0, 50.0);
    }
    else
    {
        self.baseEffect.transform.projectionMatrix =
        GLKMatrix4MakeOrtho(
                            -1.0 * aspectRatio,
                            1.0 * aspectRatio, 
                            -1.0, 
                            1.0, 
                            1.0,
                            120.0);  
    }

透視投影的六個參數如下圖


透視投影

投影是在近平面。(和視線焦點距離為near的是近平面,far的是遠平面)


珍藏圖-參悟投影變換的核心

總結

這次的代碼改自第五章第六個樣例,可以學習作者的代碼風格,功能分工。
附上源碼

最后編輯于
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