作者：位元組流動

來源：

https://blog.csdn.net/Kennethdroid/article/details/99655635

什麼是 EGL

EGL 是 OpenGL ES 和本地視窗系統（Native Window System）之間的通信接口，它的主要作用：

與裝置的原生視窗系統通信；
查詢繪圖表面的可用類型和配置；
建立繪圖表面；
在OpenGL ES 和其他圖形渲染API之間同步渲染；
管理紋理貼圖等渲染資源。

OpenGL ES 的平台無關性正是借助 EGL 實作的，EGL 屏蔽了不同平台的差異（Apple 提供了自己的 EGL API 的 iOS 實作，自稱 EAGL）。

本地視窗相關的 API 提供了通路本地視窗系統的接口，而 EGL 可以建立渲染表面 EGLSurface ，同時提供了圖形渲染上下文 EGLContext，用來進行狀态管理，接下來 OpenGL ES 就可以在這個渲染表面上繪制。

圖檔中：

Display(EGLDisplay) 是對實際顯示裝置的抽象；
Surface（EGLSurface）是對用來存儲圖像的記憶體區域 FrameBuffer 的抽象，包括 Color Buffer（顔色緩沖區）， Stencil Buffer（模闆緩沖區），Depth Buffer（深度緩沖區）；
Context (EGLContext) 存儲 OpenGL ES 繪圖的一些狀态資訊；

在 Android 平台上開發 OpenGL ES 應用時，類 GLSurfaceView 已經為我們提供了對 Display , Surface , Context 的管理，即 GLSurfaceView 内部實作了對 EGL 的封裝，可以很友善地利用接口 GLSurfaceView.Renderer 的實作，使用 OpenGL ES API 進行渲染繪制，很大程度上提升了 OpenGLES 開發的便利性。

當然我們也可以自己實作對 EGL 的封裝，本文就是在 Native 層對 EGL 進行封裝，不借助于 GLSurfaceView ，實作圖檔背景渲染，利用 GPU 完成對圖像的高效處理。

EGL 的應用

使用 EGL 渲染的一般步驟：

擷取 EGLDisplay 對象，建立與本地視窗系統的連接配接

調用 eglGetDisplay 方法得到 EGLDisplay。

初始化 EGL 方法

打開連接配接之後，調用 eglInitialize 方法初始化。

擷取 EGLConfig 對象，确定渲染表面的配置資訊

調用 eglChooseConfig 方法得到 EGLConfig。

建立渲染表面 EGLSurface

通過 EGLDisplay 和 EGLConfig ，調用 eglCreateWindowSurface 或 eglCreatePbufferSurface 方法建立渲染表面，得到 EGLSurface，其中 eglCreateWindowSurface 用于建立螢幕上渲染區域，eglCreatePbufferSurface 用于建立螢幕外渲染區域。

建立渲染上下文 EGLContext

通過 EGLDisplay 和 EGLConfig ，調用 eglCreateContext 方法建立渲染上下文，得到 EGLContext。

綁定上下文

通過 eglMakeCurrent 方法将 EGLSurface、EGLContext、EGLDisplay 三者綁定，綁定成功之後 OpenGLES 環境就建立好了，接下來便可以進行渲染。

交換緩沖

OpenGLES 繪制結束後，使用 eglSwapBuffers 方法交換前後緩沖，将繪制内容顯示到螢幕上，而螢幕外的渲染不需要調用此方法。

釋放 EGL 環境

繪制結束後，不再需要使用 EGL 時，需要取消 eglMakeCurrent 的綁定，銷毀 EGLDisplay、EGLSurface、EGLContext 三個對象。

代碼實作：

// 建立 GLES 環境
int BgRender::CreateGlesEnv()
{
    // EGL config attributes
    const EGLint confAttr[] =
    {
            EGL_RENDERABLE_TYPE, EGL_OPENGL_ES3_BIT_KHR,
            EGL_SURFACE_TYPE,EGL_PBUFFER_BIT,//EGL_WINDOW_BIT EGL_PBUFFER_BIT we will create a pixelbuffer surface
            EGL_RED_SIZE,   8,
            EGL_GREEN_SIZE, 8,
            EGL_BLUE_SIZE,  8,
            EGL_ALPHA_SIZE, 8,// if you need the alpha channel
            EGL_DEPTH_SIZE, 8,// if you need the depth buffer
            EGL_STENCIL_SIZE,8,
            EGL_NONE
    };

    // EGL context attributes
    const EGLint ctxAttr[] = {
            EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 2,
            EGL_NONE
    };

    // surface attributes
    // the surface size is set to the input frame size
    const EGLint surfaceAttr[] = {
            EGL_WIDTH, 1,
            EGL_HEIGHT,1,
            EGL_NONE
    };
    EGLint eglMajVers, eglMinVers;
    EGLint numConfigs;

    int resultCode = 0;
    do
    {
        //1. 擷取 EGLDisplay 對象，建立與本地視窗系統的連接配接
        m_eglDisplay = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);
        if(m_eglDisplay == EGL_NO_DISPLAY)
        {
            //Unable to open connection to local windowing system
            LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv Unable to open connection to local windowing system");
            resultCode = -1;
            break;
        }

        //2. 初始化 EGL 方法
        if(!eglInitialize(m_eglDisplay, &eglMajVers, &eglMinVers))
        {
            // Unable to initialize EGL. Handle and recover
            LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv Unable to initialize EGL");
            resultCode = -1;
            break;
        }

        LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv EGL init with version %d.%d", eglMajVers, eglMinVers);

        //3. 擷取 EGLConfig 對象，确定渲染表面的配置資訊
        if(!eglChooseConfig(m_eglDisplay, confAttr, &m_eglConf, 1, &numConfigs))
        {
            LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv some config is wrong");
            resultCode = -1;
            break;
        }

        //4. 建立渲染表面 EGLSurface, 使用 eglCreatePbufferSurface 建立螢幕外渲染區域
        m_eglSurface = eglCreatePbufferSurface(m_eglDisplay, m_eglConf, surfaceAttr);
        if(m_eglSurface == EGL_NO_SURFACE)
        {
            switch(eglGetError())
            {
                case EGL_BAD_ALLOC:
                    // Not enough resources available. Handle and recover
                    LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv Not enough resources available");
                    break;
                case EGL_BAD_CONFIG:
                    // Verify that provided EGLConfig is valid
                    LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv provided EGLConfig is invalid");
                    break;
                case EGL_BAD_PARAMETER:
                    // Verify that the EGL_WIDTH and EGL_HEIGHT are
                    // non-negative values
                    LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv provided EGL_WIDTH and EGL_HEIGHT is invalid");
                    break;
                case EGL_BAD_MATCH:
                    // Check window and EGLConfig attributes to determine
                    // compatibility and pbuffer-texture parameters
                    LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv Check window and EGLConfig attributes");
                    break;
            }
        }

        //5. 建立渲染上下文 EGLContext
        m_eglCtx = eglCreateContext(m_eglDisplay, m_eglConf, EGL_NO_CONTEXT, ctxAttr);
        if(m_eglCtx == EGL_NO_CONTEXT)
        {
            EGLint error = eglGetError();
            if(error == EGL_BAD_CONFIG)
            {
                // Handle error and recover
                LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv EGL_BAD_CONFIG");
                resultCode = -1;
                break;
            }
        }

        //6. 綁定上下文
        if(!eglMakeCurrent(m_eglDisplay, m_eglSurface, m_eglSurface, m_eglCtx))
        {
            LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv MakeCurrent failed");
            resultCode = -1;
            break;
        }
        LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv initialize success!");
    }
    while (false);

    if (resultCode != 0)
    {
        LOGCATE("BgRender::CreateGlesEnv fail");
    }

    return resultCode;
}

//渲染
void BgRender::Draw()
{
    LOGCATE("BgRender::Draw");
    if (m_ProgramObj == GL_NONE) return;
    glViewport(0, 0, m_RenderImage.width, m_RenderImage.height);

    // Do FBO off screen rendering
    glUseProgram(m_ProgramObj);
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, m_FboId);

    glBindVertexArray(m_VaoIds[0]);
    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_ImageTextureId);
    glUniform1i(m_SamplerLoc, 0);

    if (m_TexSizeLoc != GL_NONE) {
        GLfloat size[2];
        size[0] = m_RenderImage.width;
        size[1] = m_RenderImage.height;
        glUniform2fv(m_TexSizeLoc, 1, &size[0]);
    }

    //7. 渲染
    GO_CHECK_GL_ERROR();
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_SHORT, (const void *)0);
    GO_CHECK_GL_ERROR();
    glBindVertexArray(GL_NONE);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, GL_NONE);

    //一旦解綁 FBO 後面就不能調用 readPixels
    //glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_NONE);

}

//釋放 GLES 環境
void BgRender::DestroyGlesEnv()
{
    //8. 釋放 EGL 環境
    if (m_eglDisplay != EGL_NO_DISPLAY) {
        eglMakeCurrent(m_eglDisplay, EGL_NO_SURFACE, EGL_NO_SURFACE, EGL_NO_CONTEXT);
        eglDestroyContext(m_eglDisplay, m_eglCtx);
        eglDestroySurface(m_eglDisplay, m_eglSurface);
        eglReleaseThread();
        eglTerminate(m_eglDisplay);
    }

    m_eglDisplay = EGL_NO_DISPLAY;
    m_eglSurface = EGL_NO_SURFACE;
    m_eglCtx = EGL_NO_CONTEXT;

}

Java 層的代碼，主要是一個 ImageView 用于展示渲染前後的圖像。

// 建立渲染對象
NativeBgRender mBgRender = new NativeBgRender();
// 初始化建立 GLES 環境
mBgRender.native_BgRenderInit();
// 加載圖檔資料到紋理
loadRGBAImage(R.drawable.java, mBgRender);
// 離屏渲染
mBgRender.native_BgRenderDraw();
// 從緩沖區讀出渲染後的圖像資料，加載到 ImageView
mImageView.setImageBitmap(createBitmapFromGLSurface(0, 0, 421, 586));
// 釋放 GLES 環境
mBgRender.native_BgRenderUnInit();


private void loadRGBAImage(int resId, NativeBgRender render) {
    InputStream is = this.getResources().openRawResource(resId);
    Bitmap bitmap;
    try {
        bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);
        if (bitmap != null) {
            int bytes = bitmap.getByteCount();
            ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(bytes);
            bitmap.copyPixelsToBuffer(buf);
            byte[] byteArray = buf.array();
            render.native_BgRenderSetImageData(byteArray, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight());
        }
    }
    finally
    {
        try
        {
            is.close();
        }
        catch(IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

private Bitmap createBitmapFromGLSurface(int x, int y, int w, int h) {
    int bitmapBuffer[] = new int[w * h];
    int bitmapSource[] = new int[w * h];
    IntBuffer intBuffer = IntBuffer.wrap(bitmapBuffer);
    intBuffer.position(0);
    try {
        GLES20.glReadPixels(x, y, w, h, GLES20.GL_RGBA, GLES20.GL_UNSIGNED_BYTE,
                intBuffer);
        int offset1, offset2;
        for (int i = 0; i < h; i++) {
            offset1 = i * w;
            offset2 = (h - i - 1) * w;
            for (int j = 0; j < w; j++) {
                int texturePixel = bitmapBuffer[offset1 + j];
                int blue = (texturePixel >> 16) & 0xff;
                int red = (texturePixel << 16) & 0x00ff0000;
                int pixel = (texturePixel & 0xff00ff00) | red | blue;
                bitmapSource[offset2 + j] = pixel;
            }
        }
    } catch (GLException e) {
        return null;
    }
    return Bitmap.createBitmap(bitmapSource, w, h, Bitmap.Config.ARGB_8888);
}

聯系與交流

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