OpenGL ES实践教程(三)镜子效果

教程

OpenGLES实践教程1-Demo01-AVPlayer
OpenGL ES实践教程2-Demo02-摄像头采集数据和渲染
其他教程请移步OpenGL ES文集,这一篇介绍帧缓存Eye坐标系OpenGL ES调试技巧

核心思路

1、定义两个着色器,mBaseEffect用于渲染四棱锥,包括渲染到屏幕和自定义帧缓存;mMirrorEffect用于渲染镜子。
2、渲染mBaseEffect到自定义帧缓存,设置mMirrorEffect纹理为自定义帧缓存,渲染mMirrorEffect的镜子效果,再绘制mBaseEffect到屏幕的图形。

效果展示

具体细节

1、帧缓存

OpenGL ES的绘制都是输出到帧缓存,GLKView的帧缓存会显示到屏幕。
- (void)extraInitWithWidth:(GLint)width height:(GLint)height;介绍了如何初始化一个帧缓存。
最关键的一个函数
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_2D, self.mExtraTexture, 0);
表示把之前创建的纹理挂载到帧缓存的颜色输出。

下面是渲染的代码:

1、绑定帧缓存;
2、清理上次绘制的颜色和缓冲区;
3、绘制图形;
4、设置mMirrorEffect的纹理;
- (void)renderFBO {
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, self.mExtraFBO);
    
    //如果视口和主缓存的不同,需要根据当前的大小调整,同时在下面的绘制时需要调整glviewport
    //    glViewport(0, 0, const_length, const_length)
    glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    
    [self.mEffect prepareToDraw];
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, self.mCount, GL_UNSIGNED_INT, 0);
    
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, self.mDefaultFBO);
    self.mMirrorEffect.texture2d0.name = self.mExtraTexture;
}

在开始绘制mBaseEffect到屏幕的图形之前,切记添加
[((GLKView *) self.view) bindDrawable];

2、eye坐标系

OpenGL ES的坐标变换

如上图,eye坐标系存在ModelViewTransform到ProjectionTransform过程中,表现在代码就是self.mMirrorEffect.transform.modelviewMatrix的矩阵。
GLKit提供了GLKMatrix4MakeLookAt方法来创建一个modelviewMatrix矩阵。

GLKMatrix4 GLKMatrix4MakeLookAt(
float eyeX, float eyeY, float eyeZ,
float centerX, float centerY, float centerZ,
float upX, float upY, float upZ)

此方法表示eye在(eyeX,eyeY,eyeZ)的坐标,望向(centerX,centerY,centerZ),同时eye坐标系的y轴正方向为(upX,upY,upZ)。
demo中的世界坐标系如下,正方体的长度为1,镜子的长度为2。



正方体的绘制采用普通的平移、旋转的方式,如下

    GLKMatrix4 modelViewMatrix = GLKMatrix4Translate(GLKMatrix4Identity, 0.0f, 0.0f, -4.0f);
    modelViewMatrix = GLKMatrix4RotateX(modelViewMatrix, self.mDegreeX);
    modelViewMatrix = GLKMatrix4RotateY(modelViewMatrix, self.mDegreeY);
    modelViewMatrix = GLKMatrix4RotateZ(modelViewMatrix, self.mDegreeZ);
    self.mEffect.transform.modelviewMatrix = modelViewMatrix;

镜子的绘制采用的GLKMatrix4MakeLookAt的方式,如下

    self.mMirrorEffect.transform.modelviewMatrix = GLKMatrix4MakeLookAt(0.0, 3.0, 2.0,
                                                                        0.0, 0.0, -1.0,
                                                                        0, 0, 1);

思考:如何按照eye坐标系来理解正方体的绘制?
By default (with identity matrices) the camera is at (0,0,0) and looks along (0,0,-1) into the screen.
正方体相当于先旋转、再平移(0.0f, 0.0f, -4.0f),出现在eye在(0,0,0)望向(0,0,-1)的平截体中;
镜子相当于在原坐标,出现在 eye在(0.0, 3.0, 2.0)的位置望向(0.0, 0.0, -1.0)的平截体中;

3、调试技巧A

OpenGL ES在实现过程中难免会遇到问题,这个demo在实现过程亦是。
授人以鱼不如授人以渔,这次不说遇到的问题,来看看如何调试OpenGL ES。

  • 1、连上iPhone,在真机上运行demo;(注意,模拟器无效)
  • 2、点击这里


  • 3、出现OpenGL ES的调试画面


思考:如何使用?
这里是个人的使用方式,不一定正确,有疑问可以看苹果的教程。
方法1:按照左边的指令,对于每一个指令,查看gl状态中是否符合预期;
方法2:根据gl的绘制流程,分别查看顶点分配、顶点数据、纹理数据是否正常,再看看绘制到的缓冲区是否正常;

3、调试技巧B

  • 1、打开instruments


  • 2、进入instruments调试工具,这里可以看到许多仍可以优化的地方。
    除了做性能优化,有时候实在debug不到问题所在,进入这里看看会有意想不到的收获。


总结

学习OpenGL ES不亚于重新学习一门语言,目前介绍的大都是语法相关,附带简单的空间几何知识。
待得基础扎实,再学习图像相关的算法。
代码地址

在学习图像算法之前,推广下我另外一个文集——算法练习
绘制镜子用的三角形带 —— OPENGL_三角形带GL_TRIANGLE_STRIP详解

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 157,298评论 4 360
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 66,701评论 1 290
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 107,078评论 0 237
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,687评论 0 202
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,018评论 3 286
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,410评论 1 211
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,729评论 2 310
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,412评论 0 194
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,124评论 1 239
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,379评论 2 242
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 31,903评论 1 257
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,268评论 2 251
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 32,894评论 3 233
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,014评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,770评论 0 192
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,435评论 2 269
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,312评论 2 260

推荐阅读更多精彩内容