OpenGL ES EGL 名词解释

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一.前言

OpenGL ES 定义了一个渲染图形的 API。它没有定义窗口系统。为了使 OpenGL ES 可以工作于各种平台之上，我们可以通过 google angle 完成；

ANGLE 的目标是通过将 OpenGL ES API 调用转换为该平台可用的硬件支持的 API 之一，。就是把OpenGL ES 翻译成其他的语言，譬如说 D3D9 / OpenGL ES / Vulkan / Metal 等等。

ANGLE 支持 Windows / Mac / Linux / Android / Ios ;

ANGLE 目前提供从 OpenGL ES 2.0、3.0 和 3.1 到 Vulkan、桌面 OpenGL、OpenGL ES、Direct3D 9 和 Direct3D 11 的转换;

详细参考：《OpenGL ES EGL 简介》

二.EGLNativeDisplayType

EGLNativeDisplayType 在 OpenGL ES 与本地窗口系统之间架起了一座沟通的桥梁，EGLNativeDisplayType 一般使用默认的 EGL_DEFAULT_DISPLAY，在不同平台其实现是不同的，EGL 只提供抽象标准，在 Windwos 中 该值默认为 DX ,如果想使用 OPenGL,可以通过如下设置配置

EGLAttrib dispattrs[] = { EGL_PLATFORM_ANGLE_TYPE_ANGLE,
                EGL_PLATFORM_ANGLE_TYPE_OPENGL_ANGLE,EGL_NONE };

三.EGLNativeWindowType

EGLNativeWindowType 表示窗口句柄，在不同平台其实现是不同的，EGL 只提供抽象标准，在 Windows 中 EGLNativeWindowType 实际上就是窗口句柄 HWND ，头文件声明如下：

#if !defined(WINAPI_FAMILY) || (WINAPI_FAMILY == WINAPI_FAMILY_DESKTOP_APP) /* Windows Desktop */

typedef HWND    EGLNativeWindowType;
#else 
/* Windows Store */
#include <inspectable.h>
typedef IInspectable* EGLNativeWindowType;

#endif

如果是想在窗口实时查看渲染结果，我们可以通过 eglCreateWindowSurface 创建可显示的 EGLSurface ，绑定窗口 HWND 后预览显示;

如果是离屏幕渲染，不需要绑定窗口，那么就不需要该参数，可以直接使用 eglCreatePbufferSurface 创建不可显示的 EGLSurface，保存在显存中的帧；

四.EGLDisplay

EGLDisplay 是一个关联系统物理屏幕的通用数据类型。对于 PC 来说， EGLDisplay 就是显示器的句柄。不管是嵌入式系统或 PC ，都可能有多个物理显示设备。为了使用系统的显示设备， EGL 提供了 EGLDisplay 数据类型，以及一组操作设备显示的 API 。

在不同平台上有不同的机制以关联窗口系统，在 Windows 上是 WGL ，在 Linux 上是 GLX ，在 Apple OS 上是 AGL 等。

EGL 则是平台上 WGL / GLX / AGL 的等价物。eglGetDisplay 为原生窗口系统 displayId 获取一个EGL display连接，在 OpenGL ES 与本地窗口系统之间架起了一座沟通的桥梁

EGLDisplay eglGetDisplay(EGLNativeDisplayType displayId);

1.默认原生窗口渲染

EGLNativeDisplayType  默认为 EGL_DEFAULT_DISPLAY ，即返回与默认原生窗口的连接，在 Windows 中默认为 DX 渲染

eglDisplay = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);

2.强制启用 OPenGL 渲染

EGLAttrib dispattrs[] = { EGL_PLATFORM_ANGLE_TYPE_ANGLE,
            EGL_PLATFORM_ANGLE_TYPE_OPENGL_ANGLE,EGL_NONE };

eglDisplay = eglGetPlatformDisplay(EGL_PLATFORM_ANGLE_ANGLE,
            EGL_DEFAULT_DISPLAY, dispattrs);

五.EGLConfig

EGLConfig 是对 EGLSurface 的 EGL 配置，可以理解为绘制目标 framebuffer 的配置属性

六.EGLSurface

EGLSurface 也被称为渲染区域，系统窗口或 frame buffer 句柄 ，可以理解为一个后端的渲染目标窗口 ;

 EGLSurface 相当于一块画布（一块内存空间），用户想绘制的信息首先都要先绘制到 EGLSurface 上

EGLSurface 分为以下三类：

1.Surface – 可显示的 Surface，实际上就是一个FrameBuffer，用于绑定窗口后预览显示；

2.PixmapSurface – 不是可显示的 Surface，保存在系统内存中的位图；

3.PBufferSurface – 不是可显示的 Surface，保存在显存中的帧，用于离屏渲染，不需要绑定窗口

1.创建屏幕上的渲染区域 – EGL窗口，实时预览

eglCreateWindowSurface 成功时返回新创建的 EGLSurface ，失败时返回 EGL_NO_SURFACE.

EGLSurface eglCreateWindowSurface(	
	EGLDisplay display,	        //对应的EGL display连接
 	EGLConfig config,	        //EGL frame buffer配置
 	NativeWindowType native_window,	//原生窗口
 	EGLint const * attrib_list);	// Window Surface属性列表，可以为NULL

2.创建屏幕外的渲染区域 – 离屏渲染

创建一个离屏 pixel buffer surface 返回它的句柄

EGLSurface eglCreatePbufferSurface(
	EGLDisplay display, 		// 指定EGL显示连接
        EGLConfig config, 		// 指定配置
        const EGLint *attribList)       // 指定像素缓冲区属性

相关错误码：

EGL_BAD_MATCH ：提供了与窗口属性不匹配的 EGLConfig，或该 EGLConfig 不支持渲染到窗口
EGL_BAD_CONFIG ：提供的 EGLConfig 没有得到系统支持
EGL_BAD_NATIVE_WINDOW ：提供的原生窗口句柄无效
EGL_BAD_ALLOC ：无法为新的窗口分配资源，或已经有和提供的原生窗口关联的 EGLConfig

七.EGL Pbuffer 创建屏幕外渲染区域

除了可以用 OpenGL ES 3.0 在屏幕上的窗口渲染之外，还可以渲染称作 Pbuffer (像素缓冲区 Pixel buffer 简写）的不可见的屏幕外表面,不需要绑定窗口，用于离屏渲染。

和窗口一样，pbuffer 可以利用OpenGL ES 3.0 中的任何硬件加速。Pbuffer 最常用于生成纹理贴图。如果你想要做的是渲染到一个纹理，那么我们建议使用帧缓冲区代替Pbuffer，因为 帧缓冲区更高效。

创建 Pbuffer 和创建 EGL 窗口非常类似，只有少数微小的不同。为了创建 Pbuffer ，需要和窗口一样找到 EGLConfig ，并作一处修改：我们需要扩增EGL_SURFACE_TYPE 的值，使其包含 EGL_PBUFFER_BIT。

EGLSurface eglCreatePbufferSurface(
            EGLDisplay display, // 指定EGL显示连接
            EGLConfig config, // 符合条件的 EGLConfig
            const EGLint *attribList); // 指定像素缓冲区属性列表，可为 NULL

创建一个EGL像素缓冲区：

	EGLint attribList[] = {
			EGL_SURFACE_TYPE,EGL_PBUFFER_BIT,
			EGL_RENDERABLE_TYPE, EGL_OPENGL_ES3_BIT_KHR,
			EGL_RED_SIZE, 5,
			EGL_GREEN_SIZE, 6,
			EGL_BLUE_SIZE, 5,
			EGL_DEPTH_SIZE, 1,
			EGL_NONE
	};

   // 查询EGL表面配置

	const EGLint MaxConfigs = 10;
	EGLConfig configs[MaxConfigs]; // We'll only accept 10 configs
	EGLint numConfigs;
	if (!eglChooseConfig(display, attribList, configs, MaxConfigs, &numConfigs)) {
		// Something didn't work … handle error situation
	} else {
		// Everything's okay. Continue to create a rendering surface
	}

    // Proceed to create a 512*512 pbuffer
	EGLSurface pbuffer;
	EGLint attribList2[] =
			{
					EGL_WIDTH, 512,
					EGL_HEIGHT, 512,
					EGL_LARGEST_PBUFFER, EGL_TRUE,
					EGL_NONE
			};

	pbuffer = eglCreatePbufferSurface(display, config, attribList2);

	if (pbuffer == EGL_NO_SURFACE) {
		switch (eglGetError()) {
			case EGL_BAD_ALLOC:
				// Not enough resources available. Handle and recover
				break;

			case EGL_BAD_CONFIG:
				// Verify that provided EGLConfig is valid
				break;

			case EGL_BAD_PARAMETER:
				// Verify that EGL_WIDTH and EGL_HEIGHT are non-negative values
				break;

			case EGL_BAD_MATCH:
				// Check window and EGLConfig attributes to determine
				// compatibility, or verify that the EGLConfig
				// supports rendering to a window,
				break;
		}
	}

	EGLint width;
	EGLint height;
	if(!eglQuerySurface( display,pbuffer,EGL_WIDTH,&width) ||
	   !eglQuerySurface( display,pbuffer,EGL_HEIGHT,&height))
	{
		//Unable to query surface information
	}

八.EGLContext

1.创建上下文

OpenGL ES 图形上下文，它代表了 OpenGL 状态机；如果没有它，OpenGL 指令就没有执行的环境。

EGLAPI EGLContext EGLAPIENTRY eglCreateContext(
		EGLDisplay display, 
                EGLConfig config,
                EGLContext share_context,
                const EGLint *attribList);

EGLContext 上下文包含了操作所需的所有状态信息，OpenGL ES 必须有一个可用的上下文才能进行绘图。

2.使用上下文

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

3.获取上下文信息

eglQueryContext 用于获取 Context 信息

EGLAPI EGLBoolean EGLAPIENTRY eglQueryContext(
                 EGLDisplay display, 
                 EGLContext context,
                 EGLint attribute, 
                 EGLint *value);

成功时返回 EGL_TRUE，失败时返回 EGL_FALSE，可能的错误为:

EGL_BAD_DISPLAY
EGL_NOT_INITIALIZED
EGL_BAD_CONTEXT
EGL_BAD_ATTRIBUTE

attribute 取值可以是：

EGL_CONFIG_ID
EGL_CONTEXT_CLIENT_TYPE
EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION
EGL_RENDER_BUFFER

4.销毁渲染上下文

EGLAPI EGLBoolean EGLAPIENTRY eglDestroyContext(EGLDisplay display, EGLContext context);

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