OpenGL ES EGL eglMakeCurrent


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一. EGL 前言

EGLNativeDisplayType – 系统显示类型,标识你所开发设备的物理屏幕,DX/OPenGL ES/Metal/Vulkan….

EGLNativeWindowType – 系统窗口,渲染显示的窗口句柄

EGLDisplay – 关联 EGLNativeDisplayType 系统物理屏幕的通用数据类型,是平台上 WGL / GLX / AGL 的等价物

EGLSurface – 渲染区域,相当于 OpenGL ES 绘图的画布 (一块内存空间),用户想绘制的信息首先都要先绘制到 EGLSurface 上,然后通过 EGLDisplay 显示

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

EGLContext OpenGL ES 图形上下文


二. EGL 绘制流程简介

  1. 获取 EGL Display 对象:eglGetDisplay
  2. 初始化与 EGLDisplay 之间的连接:eglInitialize
  3. 获取 EGLConfig 对象:eglChooseConfig / eglGetConfigs
  4. 创建 EGLContext 实例:eglCreateContext
  5. 创建 EGLSurface 实例:eglCreateWindowSurface / eglCreatePbufferSurface
  6. 连接 EGLContext 和 EGLSurface 上下文 eglMakeCurrent
  7. 使用 OpenGL ES API 绘制图形:gl_*
  8. 切换 front buffer 和 back buffer 显示:eglSwapBuffer
  9. 断开并释放与 EGLSurface 关联的 EGLContext 对象:eglRelease
  10. 删除 EGLSurface 对象
  11. 删除 EGLContext 对象
  12. 终止与 EGLDisplay 之间的连接
OpenGL ES EGL eglMakeCurrent

三.eglMakeCurrent函数简介 

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。

1.eglMakeCurrent简介

创建了 EGLSurface 和 EGLContext 之后,因为可能有多个 EGLSurface 和EGLContext ,所以需要通过 eglMakeCurrent 绑定 EGLSurface 来指定当前上下文

/*描述:创建 OpenGL ES EGLSurface
 *参数:
 *    display:指定显示的连接
 *    draw:EGL 绘图表面
 *    read:EGL 绘图表面
 *    context:通过 eglCreateContext 创建的上下文
 *
 *返回值:成功是返回 EGL_TRUE,失败时返回 EGL_FALSE
 */

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

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EGL_BAD_DISPLAY
EGL_NOT_INITIALIZED
EGL_BAD_SURFACE
EGL_BAD_CONTEXT
EGL_BAD_MATCH
EGL_BAD_ACCESS 
EGL_BAD_NATIVE_PIXMAP
EGL_BAD_NATIVE_WINDOW
EGL_BAD_CURRENT_SURFACE
EGL_BAD_ALLOC
EGL_CONTEXT_LOST

2.eglMakeCurrent实现

/******************************************************************************************/
//@Author:猿说编程
//@Blog(个人博客地址): www.codersrc.com
//@File:OpenGL ES EGL eglMakeCurrent
//@Time:2022/08/04 07:30
//@Motto:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海,程序人生的精彩需要坚持不懈地积累!
/******************************************************************************************/


EGLBoolean eglMakeCurrent(  EGLDisplay dpy, EGLSurface draw,

                            EGLSurface read, EGLContext ctx)

{

    if (egl_display_t::is_valid(dpy) == EGL_FALSE)

        return setError(EGL_BAD_DISPLAY, EGL_FALSE);

    if (draw) {

        egl_surface_t* s = (egl_surface_t*)draw;

        if (!s->isValid())

            return setError(EGL_BAD_SURFACE, EGL_FALSE);

        if (s->dpy != dpy)

            return setError(EGL_BAD_DISPLAY, EGL_FALSE);

        // TODO: check that draw is compatible with the context

    }

    if (read && read!=draw) {

        egl_surface_t* s = (egl_surface_t*)read;

        if (!s->isValid())

            return setError(EGL_BAD_SURFACE, EGL_FALSE);

        if (s->dpy != dpy)

            return setError(EGL_BAD_DISPLAY, EGL_FALSE);

        // TODO: check that read is compatible with the context

    }

 

    EGLContext current_ctx = EGL_NO_CONTEXT;

 

    if ((read == EGL_NO_SURFACE && draw == EGL_NO_SURFACE) && (ctx != EGL_NO_CONTEXT))

        return setError(EGL_BAD_MATCH, EGL_FALSE);

 

    if ((read != EGL_NO_SURFACE || draw != EGL_NO_SURFACE) && (ctx == EGL_NO_CONTEXT))

        return setError(EGL_BAD_MATCH, EGL_FALSE);

 

    if (ctx == EGL_NO_CONTEXT) {

        // if we're detaching, we need the current context

        current_ctx = (EGLContext)getGlThreadSpecific();

    } else {

        egl_context_t* c = egl_context_t::context(ctx);

        egl_surface_t* d = (egl_surface_t*)draw;

        egl_surface_t* r = (egl_surface_t*)read;

        if ((d && d->ctx && d->ctx != ctx) ||

            (r && r->ctx && r->ctx != ctx)) {

            // one of the surface is bound to a context in another thread

            return setError(EGL_BAD_ACCESS, EGL_FALSE);

        }

    }

// 调用makeCurrent,将gl和当前的进程进行绑定。

    ogles_context_t* gl = (ogles_context_t*)ctx;

    if (makeCurrent(gl) == 0) {

        if (ctx) {

            egl_context_t* c = egl_context_t::context(ctx);

            egl_surface_t* d = (egl_surface_t*)draw;

            egl_surface_t* r = (egl_surface_t*)read;

            

            if (c->draw) {// 断开当前draw surface的绑定

                egl_surface_t* s = reinterpret_cast<egl_surface_t*>(c->draw);

                s->disconnect();

                s->ctx = EGL_NO_CONTEXT;

                if (s->zombie)

                    delete s;

            }

            if (c->read) {

                // FIXME: unlock/disconnect the read surface too 

            }

            // 将draw & read 绑定到当前的上下文。

            c->draw = draw;

            c->read = read;

 

            if (c->flags & egl_context_t::NEVER_CURRENT) {

                c->flags &= ~egl_context_t::NEVER_CURRENT;

                GLint w = 0;

                GLint h = 0;

                if (draw) {

                    w = d->getWidth();

                    h = d->getHeight();

                }

                ogles_surfaceport(gl, 0, 0);

                ogles_viewport(gl, 0, 0, w, h);

                ogles_scissor(gl, 0, 0, w, h);

            }

            if (d) {

                if (d->connect() == EGL_FALSE) {

                    return EGL_FALSE;

                }

                d->ctx = ctx;

                d->bindDrawSurface(gl);

            }

            if (r) {

                // FIXME: lock/connect the read surface too 

                r->ctx = ctx;

                r->bindReadSurface(gl);

            }

        } else {//取消绑定

            // if surfaces were bound to the context bound to this thread

            // mark then as unbound.

            if (current_ctx) {

                egl_context_t* c = egl_context_t::context(current_ctx);

                egl_surface_t* d = (egl_surface_t*)c->draw;

                egl_surface_t* r = (egl_surface_t*)c->read;

                if (d) {

                    c->draw = 0;

                    d->disconnect();

                    d->ctx = EGL_NO_CONTEXT;

                    if (d->zombie)

                        delete d;

                }

                if (r) {

                    c->read = 0;

                    r->ctx = EGL_NO_CONTEXT;

                    // FIXME: unlock/disconnect the read surface too 

                }

            }

        }

        return EGL_TRUE;

    }

    return setError(EGL_BAD_ACCESS, EGL_FALSE);

}

3.eglMakeCurrent使用

一个应用程序可能创建多个 EGLContext 用于不同的用途,所以我们需要关联特定的 EGLContext 和渲染表面。这一过程被称作指定当前上下文,使用如下调用,关联特定的 EGLContext 和某个 EGLSurface:

/******************************************************************************************/
//@Author:猿说编程
//@Blog(个人博客地址): www.codersrc.com
//@File:OpenGL ES EGL eglMakeCurrent
//@Time:2022/08/04 07:30
//@Motto:不积跬步无以至千里,不积小流无以成江海,程序人生的精彩需要坚持不懈地积累!
/******************************************************************************************/

EGLBoolean initializeWindow(EGLNativeWindow nativeWindow)
{
    const EGLint configAttribs[] = {EGL_RENDER_TYPE, EGL_WINDOW_BIT,
                                    EGL_RED_SIZE,    8,
                                    EGL_GREEN_SIZE,  8,
                                    EGL_BLUE_SIZE,   8,
                                    EGL_DEPTH_SIZE,  24,
                                    EGL_NONE};

    const EGLint contextAttribs[] = {EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 3, EGL_NONE};

    EGLDisplay display = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY) 
    if (display == EGL_NO_DISPLAY)
    {
        return EGL_FALSE;
    }

    EGLint major, minor;
    if (!eglInitialize(display, &major, &minor))
    {
        return EGL_FALSE;
    }

    EGLConfig config;
    EGLint numConfigs;
    if (!eglChooseConfig(display, configAttribs, &config, 1, &numConfigs))
    {
        return EGL_FALSE;
    }

    EGLSurface window = eglCreateWindowSurface(display, config, nativeWindow, NULL);
    if (window == EGL_NO_SURFACE)
    {
        return EGL_FALSE;
    }

    //创建上下文
    EGLContext context = eglCreateContext(display, config, EGL_NO_CONTEXT, contextAttribs);
    if (context == EGL_NO_CONTEXT)
    {
        return EGL_FALSE;
    }

    //绑定使用当前上下文
    if (!eglMakeCurrent(display, window, window, context))
    {
        return EGL_FALSE;
    }
    return EGL_TRUE;
}

四.关于多个 EGLContext

某些情况下,我们想创建、使用多个 EGLContext ,对于这种情况,需要注意以下几个情况:

  • 不能在 2 个线程里绑定同一个 EGLContext
  • 不能在 2 个不同的线程里,绑定相同的 EGLSurface 到 2 个不同的 EGLContext 上。
  • 在 2 个不同的线程里,绑定 2 个不同 EGLSurface 到 2 个 EGLContext 上,取决于使用的GPU的具体实现,可能成功,也可能失败。

五.共享 EGLContext

共享 EGLContext 这种方式在加载阶段很有用。由于上传数据到GPU(尤其是纹理数据(textures))这类操作很重,如果想要维持帧率稳定,应该在另一个线程进行上传。

然而,对于上面多个 EGLContext 的 3 种情况的限制,必须在第一个 EGLContext 之外,创建第二个 EGLContext ,这个 EGLContext 将使用第一个 EGLContext 使用的内部状态信息。这两个 Context 即共享 Context 上下文。

需要注意的是:这两个 EGLContext 共享的只是内部状态信息,它们两个并不共享调用缓存(每个 EGLContext 各自拥有一个调用缓存)。

创建第二个 EGLContext 的方法:

/*描述:创建 OpenGL ES 上下文 EGLContext
 *参数:
 *    display:指定显示的连接
 *    config:配置 EGLConfig
 *    share_context:允许其它 EGLContext 共享数据,使用 EGL_NO_CONTEXT 表示不共享
 *    attribList:指定操作的属性列表,只能接受一个属性 EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION(设置 OpenGL ES 版本)
 *
 *返回值:成功时返回新创建的 EGLContext,失败时返回 EGL_NO_CONTEXT
 */

EGLContext eglCreateContext(
    EGLDisplay display,
    EGLConfig config,
    EGLContext share_context,
    EGLint const * attrib_list);

注意:第三个参数 share_context 是最重要的,它就是第一个 Context ,表示共享上下文


在第二个线程,不进行任何的绘制,只进行上传数据到 GPU 的操作。所以,给第二个 Context 的 Surface 应该是一个像素缓冲 (pixel buffer) Surface

EGLSurface eglCreatePbufferSurface(
    EGLDisplay display,
    EGLConfig config,
    EGLint const * attrib_list);

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  13. OpenGL ES EGL eglGetError
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