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背景
OpenGL是一種跨平臺的圖像渲染方式，這邊主要介紹一下OpenGL在android上的應用，即OpenGLES，之所以用它來渲染是因爲以往的c++渲染方式比較慢而且佔用較大內存，使用OpenGL可以實現實時渲染，而且可以充分利用GPU的內存。
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OpenGL數據傳遞
要使用OpenGL進行渲染，第一步就是怎樣把數據放到GPU裏面了，利用IPC這樣的數據傳遞是不現實的，因爲數據量太大了，所以圖像數據的傳遞是通過Androdi匿名共享內存實現的，在驅動層分配一塊共享內存，把數據傳送到這塊區域，然後通知GPU進程來取就行了。
1、數據構造
OpenGL只能繪製點、線、三角形，根據不同形狀需要的頂點個數也不同，這裏以三角形爲例，要繪製一個三角形，首先需要三個頂點座標，OpenGL本身就支持3D，所以頂點座標是三維的，但是如果只繪製2D圖像，那麼z軸可以寫死在腳本里面，java層傳遞的頂點座標是二維的就行了，下面看個例子：
public float[] VERTEX_DATA = new float[]{
0.0f, 0.0f, 0.5f, 0.5f,
-1.0f, -1.0f, 0f, 1.0f,
1.0f, -1.0f, 1f, 1f,
1.0f, 1.0f, 1f, 0.0f,
-1.0f, 1.0f, 0f, 0.0f,
-1.0f, -1.0f, 0f, 1f
};
上面就是繪製一個矩形包含的包含頂點座標和紋理座標，首先是每一行由頂點座標和紋理座標構成，分別解釋一下頂點座標和紋理座標：
1）頂點座標
頂點座標是我們要繪製的具體位置，Opengl中頂點座標的範圍是[-1,1]的，屏幕左下角是[-1,-1]，右上角是[1,1]
2）紋理座標
紋理座標是我們要採樣的圖片上面的座標，即要往頂點座標指定的位置繪製的圖片區域，紋理座標和頂點座標不同，範圍是[0,1]，屏幕左上角是[0,0]，右下角是[1,1]
介紹完座標後我們再來重新看一下上面每一行的數據，以第一行爲例
0.0f , 0.0f, 0.5f , 0.5f
前兩個是頂點座標，根據上面的座標系可以知道是屏幕中心點座標，後面兩個是紋理座標，可以看出是圖片區域的中心點，一個頂點座標必須對應一個紋理座標，形象的說頂點座標相當於釘子一樣，而紋理座標相當於把一塊布的指定位置固定在釘子處，這樣釘子所圍成的區域裏面看到的布就是我們屏幕上看到的圖像
我們這裏以繪製矩形爲例，一個矩形由兩個三角形或者四個三角形組成，這裏我們是以四個三角形爲例
我們來看一下繪製矩形的過程，O->A->D, O->D->C, O->C->B, O->B->A,像這種繪製方法在opengl中是GL_TRIANGLE_FAN類型，就像一個風扇一樣旋轉，第一個點始終不變，後兩個點每次順移一位，最終閉合形成一個矩形。
還有一種繪製方式是GL_TRIANGLE_TRIPS,這種方式是A->D->C, D->C->B, C->B->A，這種方式用到的點比較少，它不需要中心點，每次三個點都順移一位。
上面兩種方式是常見的繪製三角形方式，這兩種方式優點都是重複利用點，這樣空間就節省了不少，當然最普通的就是一個三角形三個點，畫幾個就乘於幾，不過除非只畫一個三角形，不然不會這樣浪費空間的
經過上面的介紹，我們再次回顧最開始展示的數據
0.0f, 0.0f, 0.5f, 0.5f,
-1.0f, -1.0f, 0f, 1.0f,
1.0f, -1.0f, 1f, 1f,
1.0f, 1.0f, 1f, 0.0f,
-1.0f, 1.0f, 0f, 0.0f,
-1.0f, -1.0f, 0f, 1f
是不是看懂了，這個就是採用我們上面介紹的GL_TRIANGLE_FAN方式繪製一個矩形，紋理座標和頂點座標對應就行，比如頂點座標左下角是[-1,-1]，那麼對應紋理的左下角就是[0,1]，這就是我們繪製一個矩形需要的數據。
2、數據傳遞
經過上面的步驟，我們有了繪製一個矩形的數據，接下來就是把數據傳遞給共享內存，然後通知GPU來取了
a) 傳遞數據到共享內存
floatBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(vertexData.length * BYTE_PER_FLOAT)
.order(ByteOrder.nativeOrder())
.asFloatBuffer()
.put(vertexData);
//最後記得一定要put進去，否則數據是沒有放到native memory中的
可以看到傳遞數據還是比較方便的，直接調用接口分配一塊共享內存，然後把我們構建的數據放進去
b) 通知GPU取數據
把數據放進去之後還沒結束，因爲GPU也是一臉懵逼，不知道你這數據幹嘛用的，所以接下來我們要告訴它怎麼用這些數據，先來看一段shader腳本：
attribute vec2 posCoord;
attribute vec2 texCoord;
varying vec2 texcoordOut;
uniform mat4 u_Matrix;
void main()
{
texcoordOut = texCoord;
gl_Position = u_Matrix * vec4(posCoord.x, posCoord.y, 0.0, 1.0);
}
上面的腳本就是傳遞給GPU使用教程，只要GPU按照這個腳本獲取數據就能達到我們的目的了，簡單介紹一下幾個變量：
1）attribute變量是只能在vertex shader中使用的變量。（不能在fragment shader中聲明attribute變量，也不能在fragment shader中使用），一般用attribute變量來表示一些頂點的數據，如：頂點座標，法線，紋理座標，頂點顏色等。它是一種可變變量
2）uniform變量是一種常量，vertext shader和fragment shader都能使用，類似java裏面的final變量
3）varying變量是傳遞變量，只能在vertex shander中賦值，fragment shander中使用，它在兩者中的聲明必須一致
針對上面的介紹，我們知道頂點座標和紋理座標是一種可變變量，即類似於for循環一樣每次取指定位置的值放入腳本里面執行，所以上面的posCoord就是代表頂點座標，texCoord就是代表紋理座標，接下來就是怎樣給這兩個變量賦值的問題了。
a) 首先肯定是要找到這個變量的引用了，如下：
private int positionCoordinates;
private int textureCoordinates;
private static final String POSITION_COORDINATES = "posCoord";
private static final String TEXTURE_COORDINATES = "texCoord";
mVertexShader = MTGLUtil.compileShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, getVertexShaderResource());
mFragmentShader = MTGLUtil.compileShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, getFragmentShaderResource());
mProgram = MTGLUtil.buildProgram(mVertexShader, mFragmentShader);
GLES20.glDeleteShader(mVertexShader);
GLES20.glDeleteShader(mFragmentShader);
positionCoordinates = glGetAttribLocation(mProgram, POSITION_COORDINATES);
textureCoordinates = glGetAttribLocation(mProgram, TEXTURE_COORDINATES);
可以看到並不是很複雜，首先把我們的vertex shader和fragment shander加載進GPU，然後把這兩個腳本拿去構建出一個整體，即program結構，返回這個結構的引用，這個引用就是最終包含腳本所有內容的地址了，接下來獲取所有腳本相關的內容都是通過這個引用實現。
因爲頂點座標和紋理座標在腳本里的類型是attribute，所以這邊通過特定的api獲取到變量的引用，獲取方式很簡單，把變量名作爲key傳進去就行了。
b) 拿到變量的引用後就開始賦值了
floatBuffer.position(dataOffset);
glVertexAttribPointer(attributeLocation, componentCount, GL_FLOAT, false, stride, floatBuffer);
glEnableVertexAttribArray(attributeLocation);
floatBuffer.position(0);
在我們前期的準備工作下，現在我們的數據已經放在共享內存裏了，這裏通過floatBuffer變量進行引用，我們通過glVertexAttribPointer來將變量和數據綁定起來，先介紹一下函數的參數，glVertexAttribPointer（變量引用，變量維度，變量每個維度數據類型，是否歸一化，採樣間隔，數據源），簡單來說就是從一個數組中每隔stride個位置讀取componentCount個數據，每個數據作爲GPU循環調用腳本時傳入的變量值。
到這一步，GPU總算不懵逼了，首先它拿到了腳本，知道自己該做什麼了，然後根據我們綁定的變量和數據去共享內存裏取到數據，再渲染到屏幕上，最終我們就看到一個矩形了
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總結
經過上面的介紹，我們知道了GPU展示圖像的過程，也瞭解了openGL在android上的基本使用，但是這裏我們只繪製了一個矩形，還沒介紹矩形裏面的圖像是怎麼來的，這個後面繼續介紹。
上面所有的代碼都封裝成了基本工具類，有興趣的可以查看
https://github.com/yjp123456/CommonLib