Modern OpenGL ES: ndk编程——画一个三角形之创建EGL窗口

上一节我们 知道了如何用ndk 来创建一个 Activity

这一节，我们来创建 GL 的窗口

上一节已经知道， Khronos Group 为我们提供了 EGL API 来帮助我们创建 窗口，同步窗口绘制，管理窗口渲染。

1 与窗口系统通信

EGL在OpenGL ES 和 本地窗口系统之间 提供了一个 "glue"层。 在EGL 决定那种类型的绘制surface可以用之前，它先开启了与窗口系统通信的通道。

   1.1 EGLDisplay

   因为，每个窗口系统都有其不同的实现机制，因此EGL提供了一种封装了与本地窗口系统交互的系统库的 类型： EGLDisplay。 

   使用EGL的应用程序所做的第一步就是创建和初始化与本地EGL display的连接。

       EGLDisplay eglGetDisplay(EGLNativeDisplayType displayId)

       参数：
          displayId: 定义了 display的连接， 默认为 EGL_DEFAULT_DISPLAY

          它用来匹配本地窗口系统display的类

      返回值： 如果失败， 它会返回EGL_NO_DISPLAY

    1.2 初始化EGL

    一旦获取了正确的链接， EGL 需要初始化

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

         参数：

            display: 

            majorVersion:  定义了实现EGL的最大版本

            minorVersion:  定义了实现EGL的最小版本

         功能： 该函数初始化了EGL内部的数据结构，并返回其最大最小版本号。 

         返回值： 如果EGL初始化失败，会返回EGL_FALSE,并返回EGL_BAD_DISPLAY,提示一个无效的EGLDisplay, 和返回    EGL_NOT_INITIALIZED 提示EGL没有初始化

2  确定可用的Surfae配置

   一旦初始化了EGL， 我们就可以决定渲染Surface的类型和配置。 有两种方式：

    确定每个Surface的配置，并找出最佳选择

    自己定义一组配置，然后让EGL推荐最佳配置

   在多数情况下，第二种比较简单实现， 而且基本与第一种效果一样。 不管哪种方法，EGL都会返回一个 EGLConfig。 EGLConfig是 EGL内部数据结构的标识， 该数据结构包含了特定Surface的信息和特性： 颜色分量的量化程度（bit数）， 深度buffer。 

   2.1 让EGL 选择配置

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

      参数： 

       display:

       attribList: 定义了与 configs匹配的一组属性

       configs: 返回的一组符合要求的配置

       maxReturnConfigs: 返回最大的配置数目

       numConfigs: 返回返回配置的数目

        

       返回值：

         EGL_TRUE

         EGL_FALSE: 

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

        功能：一旦eglChooseConfig返回成功， 会返回一组符合要求的配置

    2.2 确定配置

        EGLConfig 包含了关于 EGL获得的Surface的所有信息。

        可获取的颜色表示范围， depth buffers， stencil buffers， multisample buffers等。

   

        在选择可用的Surface配置后，需要确定配置

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

         参数： 

             display: 定义EGL display连接

             config: 定义了确认的配置

             attribute: 返回的特定属性

              value: 返回的特定的值

          返回值：

                EGL_TRUE

                EGL_FALSE

                EGL_BAD_ATTRIBUTE: 如果attribute不是有效属性 

  3 创建渲染区域： EGL Window

   一旦我们确定了与渲染相合适的 EGLConfig 后，我们就可以创建窗口了。

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

    参数：

      display:  

      config:

      window: 指定一个 本地窗口

      attribuList， 指定一组窗口属性， 也许是NULL. 是Surface的属性，以EGL_RENDER_BUFFER开头, 以 EGL_NONE 结尾

       中间设置的参数有： EGL_SIGLE_BUFFER, EGL_BACK_BUFFER, 默认是 EGL_BACK_BUFFER

    说明：

      它的第三个参数 就是上一节中 我们创建的Android窗口

      EGL_SIGLE_BUFFER 和 EGL_BACK_BUFFER代表了两种渲染的方式。 前者是直接渲染到显示的buffer里， 后者是 先渲染到BACK_BUFFER，然后前后buffer交换。 

    返回值：

      EGL_BAD_MATCH: EGLConfig 与 native window不匹配

      EGL_BAD_CONFIG：EGLConfig不被系统支持

      EGL_BAD_NATIVE_WINDOW: 当创建native window 无效

      EGL_BAD_ALLOCAT: eglCreateWindowSurface 不能为EGL window分配资源

4 创建渲染的 Context

     一个渲染的Context是 OpenGL ES3.0的一个数据结构，包含了所有要操作的 状态信息。 

     如， 它包含了 vertex/fragment shader以及顶点数据的所有引用。 

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

     参数：

        display:

        config, 

        sharedContext: 运行多个 EGL Context共享某种类型的数据，如shader program和 texture map。 如果没有共享的：EGL_NO_CONTEXT

       attribList:  指定EGL Context的版本

5 使EGLContext 称为当前Context

   这很重要。 我们可能会创建多个 Context， 因此需要当前渲染的Surface绑定一个 Context。

   

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

    参数：

      display:

      draw: 指定现实的Surface  

      read: 指定渲染到的Surface

      context: 指定了Surface 依附的Context

   

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实现EGL 创建窗口

   按照上一帖，

   void  android_main(strut android_app *app)不仅是 我们程序的入口，而且app 还为我们提供了 本地的window。

   struct android_app中 有一个 用于 处理app命令的回掉函数：

   

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

   

       其中，cmd有几种类型： APP_CMD_SAVE_STATE, APP_CMD_INIT_WINDOW, APP_CMD_TERM_WINDOW, APP_CMD_GAINED_FOCUS, APP_CMD_LOST_FOCUS。  

       这几种类型 代表了 窗口的生命周期。  当窗口启动时 会执行 APP_CAM_INIT_WINDOW, APP_CMD_GAINED_FOCUS; 当窗口销毁时会有  APP_CMD_LOST_FOCUS, APP_CMD_TERM_WINDOW

在本地窗口处于 APP_CMD_INIT_WINDOW的时候，我们可以创建EGL窗口

     由于，android_app 有一个userData，可以用来接受 用户自己定义的对象，如 

     

void android_main(struct android_app *app)
{
  ....
  winContext   wContext;  // 自己定义的窗口上下文结构体，里面包含了创建窗口的所有信息
 app->userData = &wContext;

  ....
}

这样 ，我们在 生命周期方法里，就能够对 我们定义的窗口上下文进行初始化，并创建窗口，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;
 ....
  //创建窗口
}
}

     在上面1-5 的分析中，可以看出，创建一个 EGL窗口，

         首先需要 EGLDisplay去获取本地系统的一个连接

         其次，要选择Surface的配置，并确定该配置

         然后，根据 android_app 提供的本地window，以及EGLDisplay 去创建一个Surface，并制定Surface的渲染模式。

         最后， 指定Surface的 Context。

     

     在上面1-5 的分析中，可以看出，创建一个 EGL窗口，

         首先需要 EGLDisplay去获取本地系统的一个连接

         其次，要选择Surface的配置，并确定该配置

         然后，根据 android_app 提供的本地window，以及EGLDisplay 去创建一个Surface，并制定Surface的渲染模式。

         最后， 指定Surface的 Context。