Modern OpenGL ES: ndk編程——畫一個三角形之創建EGL窗口

上一節我們 知道了如何用ndk 來創建一個 Activity

這一節，我們來創建 GL 的窗口

上一節已經知道， Khronos Group 爲我們提供了 EGL API 來幫助我們創建 窗口，同步窗口繪製，管理窗口渲染。

1 與窗口系統通信

EGL在OpenGL ES 和 本地窗口系統之間 提供了一個 "glue"層。 在EGL 決定那種類型的繪製surface可以用之前，它先開啓了與窗口系統通信的通道。

   1.1 EGLDisplay

   因爲，每個窗口系統都有其不同的實現機制，因此EGL提供了一種封裝了與本地窗口系統交互的系統庫的 類型： EGLDisplay。 

   使用EGL的應用程序所做的第一步就是創建和初始化與本地EGL display的連接。

       EGLDisplay eglGetDisplay(EGLNativeDisplayType displayId)

       參數：
          displayId: 定義了 display的連接， 默認爲 EGL_DEFAULT_DISPLAY

          它用來匹配本地窗口系統display的類

      返回值： 如果失敗， 它會返回EGL_NO_DISPLAY

    1.2 初始化EGL

    一旦獲取了正確的鏈接， EGL 需要初始化

         EGLBoolean eglInitialize(EGLDisplay display, EGLint *majorVersion, EGLint *minorVersion)

         參數：

            display: 

            majorVersion:  定義了實現EGL的最大版本

            minorVersion:  定義了實現EGL的最小版本

         功能： 該函數初始化了EGL內部的數據結構，並返回其最大最小版本號。 

         返回值： 如果EGL初始化失敗，會返回EGL_FALSE,並返回EGL_BAD_DISPLAY,提示一個無效的EGLDisplay, 和返回    EGL_NOT_INITIALIZED 提示EGL沒有初始化

2  確定可用的Surfae配置

   一旦初始化了EGL， 我們就可以決定渲染Surface的類型和配置。 有兩種方式：

    確定每個Surface的配置，並找出最佳選擇

    自己定義一組配置，然後讓EGL推薦最佳配置

   在多數情況下，第二種比較簡單實現， 而且基本與第一種效果一樣。 不管哪種方法，EGL都會返回一個 EGLConfig。 EGLConfig是 EGL內部數據結構的標識， 該數據結構包含了特定Surface的信息和特性： 顏色分量的量化程度（bit數）， 深度buffer。 

   2.1 讓EGL 選擇配置

    EGLBoolean eglChooseConfig(EGLDisplay display, const EGLint *attribList, EGLConfig *configs, EGLint maxReturnConfigs, EGLint *numConfigs)

      參數： 

       display:

       attribList: 定義了與 configs匹配的一組屬性

       configs: 返回的一組符合要求的配置

       maxReturnConfigs: 返回最大的配置數目

       numConfigs: 返回返回配置的數目

        

       返回值：

         EGL_TRUE

         EGL_FALSE: 

         EGL_BAD_ATTRIBUTE： 如果attribList裏有不符合要求的。

        功能：一旦eglChooseConfig返回成功， 會返回一組符合要求的配置

    2.2 確定配置

        EGLConfig 包含了關於 EGL獲得的Surface的所有信息。

        可獲取的顏色表示範圍， depth buffers， stencil buffers， multisample buffers等。

   

        在選擇可用的Surface配置後，需要確定配置

         EGLBoolean eglGetConfigAttrib(EGLDisplay display, EGLConfig config, EGLint attribute, EGLint *value)

         參數： 

             display: 定義EGL display連接

             config: 定義了確認的配置

             attribute: 返回的特定屬性

              value: 返回的特定的值

          返回值：

                EGL_TRUE

                EGL_FALSE

                EGL_BAD_ATTRIBUTE: 如果attribute不是有效屬性 

  3 創建渲染區域： EGL Window

   一旦我們確定了與渲染相合適的 EGLConfig 後，我們就可以創建窗口了。

    EGLSurface eglCreateWindowSurface(EGLDisplay display, EGLConfig config, EGLNativeWindowType window, const EGLint *attribList)

    參數：

      display:  

      config:

      window: 指定一個 本地窗口

      attribuList， 指定一組窗口屬性， 也許是NULL. 是Surface的屬性，以EGL_RENDER_BUFFER開頭, 以 EGL_NONE 結尾

       中間設置的參數有： EGL_SIGLE_BUFFER, EGL_BACK_BUFFER, 默認是 EGL_BACK_BUFFER

    說明：

      它的第三個參數 就是上一節中 我們創建的Android窗口

      EGL_SIGLE_BUFFER 和 EGL_BACK_BUFFER代表了兩種渲染的方式。 前者是直接渲染到顯示的buffer裏， 後者是 先渲染到BACK_BUFFER，然後前後buffer交換。 

    返回值：

      EGL_BAD_MATCH: EGLConfig 與 native window不匹配

      EGL_BAD_CONFIG：EGLConfig不被系統支持

      EGL_BAD_NATIVE_WINDOW: 當創建native window 無效

      EGL_BAD_ALLOCAT: eglCreateWindowSurface 不能爲EGL window分配資源

4 創建渲染的 Context

     一個渲染的Context是 OpenGL ES3.0的一個數據結構，包含了所有要操作的 狀態信息。 

     如， 它包含了 vertex/fragment shader以及頂點數據的所有引用。 

      EGLContext eglCreateContext(EGLDisplay display, EGLConfig config, EGLContext shareContext, const EGLint *attribList)

     參數：

        display:

        config, 

        sharedContext: 運行多個 EGL Context共享某種類型的數據，如shader program和 texture map。 如果沒有共享的：EGL_NO_CONTEXT

       attribList:  指定EGL Context的版本

5 使EGLContext 稱爲當前Context

   這很重要。 我們可能會創建多個 Context， 因此需要當前渲染的Surface綁定一個 Context。

   

    EGLBoolean eglMakeCurrent(EGLDisplay display , EGLSurface draw, EGLSurface read, EGLContext context)

    參數：

      display:

      draw: 指定現實的Surface  

      read: 指定渲染到的Surface

      context: 指定了Surface 依附的Context

   

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實現EGL 創建窗口

   按照上一帖，

   void  android_main(strut android_app *app)不僅是 我們程序的入口，而且app 還爲我們提供了 本地的window。

   struct android_app中 有一個 用於 處理app命令的回掉函數：

   

   static void onAppCmd(struct android_app *app, int32_t cmd)

   

       其中，cmd有幾種類型： APP_CMD_SAVE_STATE, APP_CMD_INIT_WINDOW, APP_CMD_TERM_WINDOW, APP_CMD_GAINED_FOCUS, APP_CMD_LOST_FOCUS。  

       這幾種類型 代表了 窗口的生命週期。  當窗口啓動時 會執行 APP_CAM_INIT_WINDOW, APP_CMD_GAINED_FOCUS; 當窗口銷燬時會有  APP_CMD_LOST_FOCUS, APP_CMD_TERM_WINDOW

在本地窗口處於 APP_CMD_INIT_WINDOW的時候，我們可以創建EGL窗口

     由於，android_app 有一個userData，可以用來接受 用戶自己定義的對象，如 

     

void android_main(struct android_app *app)
{
  ....
  winContext   wContext;  // 自己定義的窗口上下文結構體，裏面包含了創建窗口的所有信息
 app->userData = &wContext;

  ....
}

這樣 ，我們在 生命週期方法裏，就能夠對 我們定義的窗口上下文進行初始化，並創建窗口，如

void onAppCmd(struct android_app *app, int_32 md)
{
     winContext *wContext = (winContext) app->userData;

switch(cmd)
{
   ...
   case  APP_CMD_INIT_WINDOW:
     wContext->eglNativeDisplay = EGL_DEFAULT_DISPLAY;
    wContext->eglNativeWindow = app->window;
 ....
  //創建窗口
}
}

     在上面1-5 的分析中，可以看出，創建一個 EGL窗口，

         首先需要 EGLDisplay去獲取本地系統的一個連接

         其次，要選擇Surface的配置，並確定該配置

         然後，根據 android_app 提供的本地window，以及EGLDisplay 去創建一個Surface，並制定Surface的渲染模式。

         最後， 指定Surface的 Context。

     

     在上面1-5 的分析中，可以看出，創建一個 EGL窗口，

         首先需要 EGLDisplay去獲取本地系統的一個連接

         其次，要選擇Surface的配置，並確定該配置

         然後，根據 android_app 提供的本地window，以及EGLDisplay 去創建一個Surface，並制定Surface的渲染模式。

         最後， 指定Surface的 Context。