OpenGL ES學習系列文章：

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EGL介紹和使用

一、EGL簡介
二、EGL的功能
三、EGL使用
- 1、建立OpenGL ES與原生視窗系統的連接配接
- 2、初始化EGL連接配接
- 3.選擇Surface配置
- 4. 建立渲染區域Surface
- - 4.1 建立螢幕上的渲染區域：EGL視窗
  - 4.2 其他操作surface方法
- 5. 建立渲染上下文

一、EGL簡介

與OpenGl ES一樣，EGL同樣是由Khronos Group所提供的一個與平台無關的API。

OpenGL作為一個圖形化API,允許我們操作GPU以繪制圖形，但是當涉及到本地的視窗時，就需要一個與平台無關的API來與之進行互動，EGL應運而生，承擔起OpenGl和原生視窗系統之間橋梁的作用。

二、EGL的功能

EGL API作為一套與OpenGL ES各個版本互相獨立的API，其作用主要是管理繪圖表面。EGL提供以下機制：

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 ES3.0或其他渲染API之間同步渲染
管理紋理貼圖等渲染資源

三、EGL使用

1、建立OpenGL ES與原生視窗系統的連接配接

eglGetDisplay為原生視窗系統displayId擷取一個EGL display連接配接，
在OpenGL ES與本地視窗系統之間架起了一座溝通的橋梁

2、初始化EGL連接配接

與視窗系統的連接配接建立以後，随後要進行EGL的初始化

EGLBoolean eglInitialize(EGLDisplay display,   // 要進行初始化的EGL連接配接，即上一部中的傳回值
    					 EGLint *majorVersion, // 主版本号
    					 EGLint *minorVersion) // 次版本号

display預設為EGL_DEFAULT_DISPLAY，即傳回與預設原生視窗的連接配接
majorVersion 和minorVersion 會在調用後傳回版本号，例如EGL1.0， majorVersion傳回1, minorVersion傳回0

注：eglInitialize會初始化EGL内部資料，比如配置設定顯存等；如果初始化失敗，可以用eglGetError()

函數擷取具體的錯誤類型，其他EGL相關的函數，也都可以使用eglGetError()來擷取錯誤的類型。

EGL中大部分函數執行成功時傳回EGL_TRUE，失敗時傳回EGL_FALSE。eglGetError()函數可以訓示故障原因

常見錯誤傳回值（使用eglGetError擷取）：

EGL_BAD_DISPLAY ：表示參數display不是一個EGL diaplay 連接配接
EGL_NOT_INITIALIZED ：表示傳入的display不可以被初始化

建立連接配接與初始化執行個體：

EGLint majorVersion;
EGLint minorVersion;
EGLDisplay display;
display = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);
if (display == EGL_NO_DISPLAY) {
    // 與本地視窗系統建立連接配接失敗
}
if (!eglInitialize(display, &majorVersion, &minorVersion)) {
    // 初始化EGL連接配接失敗
}

3.選擇Surface配置

EGL初始化成功之後，就需要确定可用渲染表面的類型和配置。

一般來說，選擇配置的方法有兩種:

方法一：查詢所有可行的配置(eglGetConfigs)，再讓EGL從中找出最優選擇（eglGetConfigAttrib）
方法二：指定一組需求，然後再讓EGL推薦（eglChooseChofig）最佳配置。

下面分寫介紹這兩種方法的使用。

方法一：從所有可行配置中找到最優配置

EGLBoolean eglGetConfigs(
	EGLDisplay display,			//指定EGL顯示連接配接
 	EGLConfig * configs,		//指定一組config
 	EGLint config_size,			//指定配置清單的大小
 	EGLint * num_config);		//實際比對的配置總數

參數configs将包含在你平台上所有有效的EGLframebuffer配置清單。支援的總數通過num_config傳回,而實際傳回的 configs 的配置個數依賴于程式傳入的 config_size，如果 config_size < num_config，則不是所有可行的config都會被傳回。如果想要擷取系統支援的所有配置資訊，最好的方法就是先給eglGetConfigs傳一個null的configs參數，這樣執行後就會得到系統支援的配置總數num_config，然後使用num_config來給configs配置設定合适的記憶體大小，再用得到的configs來調用eglGetConfig。

示例：

EGLConfig *configs_list;
EGLint num_configs;
m_eglDisplay = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);
if( m_eglDisplay == EGL_NO_DISPLAY || eglGetError() != EGL_SUCCESS ){
	return FALSE;
}
	
if( eglInitialize( m_eglDisplay, NULL, NULL ) == EGL_FALSE || eglGetError() != EGL_SUCCESS ){
	return FALSE;
}
	
// find out how many configurations are supported
if(eglGetConfigs(m_eglDisplay, NULL, 0, &num_configs)== EGL_FALSE || eglGetError() != EGL_SUCCESS){
	return FALSE;
}
	
configs_list = malloc(num_configs * sizeof(EGLConfig));
if (configs_list == (EGLConfig *)0){
	return FALSE;
}

// Get Configurations
if( eglGetConfigs( m_eglDisplay, configs_list, num_configs, &num_configs)== EGL_FALSE || eglGetError() != EGL_SUCCESS ){
	return FALSE;
}

由于目前平台的限制，通常隻有很少的配置可用。系統支援的配置通常是利用系統硬體提供最好的性能。當你移植遊戲到多個平台，它們的EGL 配置可能會有細微的差别，我們希望作為通用的移植問題來直接處理這些問題。

方法二：指定一組需求，讓EGL推薦最佳配置

EGLBoolean eglChooseConfig(
	EGLDisplay display, 		// 指定EGL顯示連接配接 
    const EGLint *attribList,  // 指定configs比對的屬性清單
    EGLConfig *configs, 	   // 指定配置清單
    EGLint maxReturnConfigs,   // 指定配置的大小
    EGLint *numConfigs)        // 指定傳回的配置大小

glChooseConfig()函數将适配一個你所期望的配置，并且盡可能接近一個有效的系統配置。參數 attribList 指定了選擇配置時需要參照的屬性。參數 configs 将傳回一個按照 attribList 排序的平台有效的所有 EGL framebuffer 配置清單。參數 config_size 指定了可以傳回到 configs 的總配置個數。參數 num_config 傳回了實際比對的配置總數。

示例：

EGLint attrs[3] = { EGL_DEPTH_SIZE, 16, EGL_NONE };
EGLint num_configs;
EGLConfigs *configs_list;
// Get the display device
if ((eglDisplay = eglGetDisplay(EGL_NO_DISPLAY)) == EGL_NO_DISPLAY) {
	return eglGetError();
}
// Initialize the display
if (eglInitialize(eglDisplay, NULL, NULL) == EGL_FALSE) {
	return eglGetError();
}
// Obtain the total number of configurations that match
if (eglChooseConfig(eglDisplay, attrs, NULL, 0, &num_configs) == EGL_FALSE) {
	return eglGetError();
}
configs_list = malloc(num_configs * sizeof(EGLConfig));
if (configs_list == (EGLConfig *)0){
	return eglGetError();
}
// Obtain the first configuration with a depth buffer of 16 bits
if (!eglChooseConfig(eglDisplay, attrs, &configs_list, num_configs, &num_configs)) {
	return eglGetError();
}

如果找到了多個配置，則基于屬性的優先級進行排序，下表顯示了基于屬性值的用來選擇和排序的順序(不需過多關注)，也包括了 EGL 規範中所有 EGL 配置屬性及其預設值。

屬性	資料類型	預設值	排序優先級	選擇排序
EGL_BUFFER_SIZE	int	3	Smaller value
EGL_RED_SIZE	int	2	Larger value
EGL_GREEN_SIZE	int	2	Larger value
EGL_BLUE_SIZE	int	2	Larger value
EGL_ALPHA_SIZE	int	2	Larger value
EGL_CONFIG_CAVET	enum	EGL_DONT_CARE	1(first)	Exact value
EGL_CONFIG_ID	int	EGL_DONT_CARE	9	Exact value
EGL_DEPTH_SIZE	int	6	Smaller value
EGL_LEVEL	int	-	Equal value
EGL_NATIVE_RENDERABLE	Boolean	EGL_DONT_CARE	-	Exact value
EGL_NATIVE_VISUAL_TYPE	int	EGL_DONT_CARE	8	Exact value
EGL_SAMPLE_BUFFERS	int	4	Smaller value
EGL_SAMPLES	int	5	Smaller value
EGL_STENCIL_SIZE	int	7	Smaller value
EGL_SURFACE_TYPE	bitmask	EGL_WINDOW_BIT	-	Mask value
EGL_TRANSPARENT_TYPE	enum	EGL_NONE	-	Exact value
EGL_TRANSPARENT_RED_VALUE	int	EGL_DONT_CARE	-	Exact value
EGL_TRANSPARENT_GREEN_VALUE	int	EGL_DONT_CARE	-	Exact value
EGL_TRANSPARENT_BLUE_VALUE	int	EGL_DONT_CARE	-	Exact value

4. 建立渲染區域Surface

當有了符合條件的 EGLConfig 後，就可以通過 eglCreateWindowSurface 函數建立渲染區域。

4.1 建立螢幕上的渲染區域：EGL視窗

建立surface

EGLSurface eglCreateWindowSurface(	
	EGLDisplay display,				//對應的EGL display連接配接
 	EGLConfig config,				//EGL frame buffer配置，定義了可用于Surface的frame buffer資源
 	NativeWindowType native_window,	//原生視窗
 	EGLint const * attrib_list);	// attrib_list為Window Surface屬性清單，可以為NULL，成功時傳回新建立的EGLSurface，失敗時傳回EGL_NO_SURFACE.
 	
// 可能出現的錯誤:
// EGL_BAD_DISPLAY: 連接配接不是一個EGL display連接配接
//EGL_NOT_INITIALIZED: EGL沒有初始化
//EGL_BAD_CONFIG: EGL frame buffer配置無效
//EGL_BAD_NATIVE_WINDOW: native window不是與display相同平台的有效Native Window
//EGL_BAD_ATTRIBUTE: attrib_list包含無效參數，或者參數未被識别，或者參數越界
//EGL_BAD_ALLOC：已經有一個與native window關聯的Surface,或者無法為新的EGL視窗配置設定資源，
//EGL_BAD_MATCH：本機視窗的像素格式與配置所需的顔色緩沖區的格式、類型和大小不一緻

4.2 其他操作surface方法

銷毀surface:

與eglCreateWindowSurface對應的，還有一個eglDestroySurface，用來銷毀surface,display為對應的Display，surface為将要銷毀的Surface, 如果任何其它線程都沒有使用這個Surface時，Surface将被立即銷毀，否則要等到這個Surface不被任何線程使用時才銷毀，另外，對于一個PBuffer Surface來說，其資源要等到綁定到紋理對象的顔色緩沖區釋放後才被銷毀。成功時傳回EGL_TRUE，失敗時傳回EGL_FALSE，可能的錯誤為EGL_BAD_DISPLAY、EGL_NOT_INITIALIZED、EGL_BAD_SURFACE。

擷取surface資訊

EGLAPI EGLBoolean EGLAPIENTRY eglQuerySurface(
	EGLDisplay display, 
	EGLSurface surface,
    EGLint attribute, 
    EGLint *value);

eglQuerySurface用于擷取Surface資訊，display為對應的Display，surface待查詢的Surface，attribute為待查詢的Surface屬性，value用于傳回Surface屬性值，成功時傳回EGL_TRUE，失敗時傳回EGL_FALSE，可能的錯誤為EGL_BAD_DISPLAY、EGL_NOT_INITIALIZED、EGL_BAD_SURFACE、EGL_BAD_ATTRIBUTE。attribute取值可以是：
EGL_CONFIG_ID
EGL_HEIGHT
EGL_HORIZONTAL_RESOLUTION
EGL_LARGEST_PBUFFER
EGL_MIPMAP_LEVEL
EGL_MIPMAP_TEXTURE
EGL_MULTISAMPLE_RESOLVE
EGL_PIXEL_ASPECT_RATIO
EGL_RENDER_BUFFER
EGL_SWAP_BEHAVIOR
EGL_TEXTURE_FORMAT
EGL_TEXTURE_TARGET
EGL_VERTICAL_RESOLUTION
EGL_WIDTH
           

設定surface屬性

EGLAPI EGLBoolean EGLAPIENTRY eglSurfaceAttrib(
							EGLDisplay display, 
							EGLSurface surface,
                			EGLint attribute, 
                			EGLint value);

eglSurfaceAttrib用于設定Surface屬性，display為對應的Display，surface為要設定的Surface，attribute為要設定的Surface屬性，value為要設定的Surface屬性值，成功時傳回EGL_TRUE，失敗時傳回EGL_FALSE，可能的錯誤為EGL_BAD_DISPLAY、EGL_BAD_MATCH、EGL_NOT_INITIALIZED、EGL_BAD_SURFACE、EGL_BAD_ATTRIBUTE。attribute取值可以是：
EGL_MIPMAP_LEVEL：預設值為0。
EGL_MULTISAMPLE_RESOLVE：EGL_MULTISAMPLE_RESOLVE_DEFAULT或>EGL_MULTISAMPLE_RESOLVE_BOX，預設值為前者。
EGL_SWAP_BEHAVIOR：EGL_BUFFER_PRESERVED或EGL_BUFFER_DESTROYED，預設值由實作而定。
           

建立螢幕外的渲染區域

EGLSurface eglCreatePbufferSurface(
	EGLDisplay display, 		// 指定EGL顯示連接配接
    EGLConfig config, 			// 指定配置
    const EGLint *attribList)   // 指定像素緩沖區屬性

OpenGL ES 3.0不僅可以在螢幕上的視窗渲染，還可以渲染稱作pbuffer的不可見螢幕外表面。PBuffer Surface是不同于Window Surface的另一種EGLSurface，eglCreatePbufferSurface用于建立off-screen的pixel buffer Surface，display為對應的Display，config為frame buffer配置，attribList為PBuffer屬性清單，可以為NULL，成功時傳回新建立的EGLSurface，失敗時傳回EGL_NO_SURFACE，可能的錯誤為EGL_BAD_DISPLAY、EGL_NOT_INITIALIZED、EGL_BAD_CONFIG、EGL_BAD_ATTRIBUTE、EGL_BAD_ALLOC、EGL_BAD_MATCH。attribList的屬性可以是：
EGL_HEIGHT：預設值為0。
EGL_LARGEST_PBUFFER：預設值為EGL_FALSE。
EGL_MIPMAP_TEXTURE：預設值為EGL_FALSE。
EGL_TEXTURE_FORMAT：預設值為EGL_NO_TEXTURE，還可以選擇EGL_TEXTURE_RGB或>EGL_TEXTURE_RGBA。
EGL_TEXTURE_TARGET：預設值為EGL_NO_TEXTURE，還可以選擇EGL_TEXTURE_2D。
EGL_VG_ALPHA_FORMAT：隻适用于OpenVG，預設值為EGL_VG_ALPHA_FORMAT_NONPRE，>還可以選擇EGL_VG_ALPHA_FORMAT_PRE。
EGL_VG_COLORSPACE：隻适用于OpenVG，預設值為EGL_VG_COLORSPACE_sRGB，還可以選>擇EGL_VG_COLORSPACE_LINEAR。
EGL_WIDTH：預設值為0。
           

PBuffer Surface與Window Surface

除了可以用OpenGL ES 3.0在螢幕上的視窗渲染之外，還可以渲染稱作PBuffer（像素緩沖區Pixel Buffer的縮寫）的不可見螢幕外表面，和視窗一樣，PBuffer可以利用OpenGL ES 3.0中的任何硬體加速，PBuffer最常用于生成紋理貼圖，如果想要做的是渲染到一個紋理，那麼建議使用幀緩沖區對象（FBO）代替PBuffer，因為幀緩沖區更高效，不過在某些FBO無法使用的情況下，PBuffer仍然有用，例如用OpenGL ES在螢幕外表面上渲染，然後将其作為其它API（如OpenVG）中的紋理。另外，EGLSurface還有個Pixmap Surface，簡單總結一下三者的特點。window是on-screen的，pbuffer和pixmap是off-screen的，window綁定到了NativeWindow，pixmap綁定到了NativePixmap，pbuffer沒有任何本地綁定，window是雙緩沖區的，pbuffer和pixmap是單緩沖區的，window預設在back buffer渲染，通過eglSwapBuffers交換到螢幕上顯示，pbuffer在顯存中配置設定，由EGL_HEIGHT和EGL_WIDTH指定大小，常用作紋理資料，pixmap綁定到本地的像素緩沖區，這個緩沖區可以被其它API使用。建立不同的EGLSurface時，需要在EGLConfig中配置EGL_SURFACE_TYPE，window、pbuffer、pixmap分别對應于EGL_WINDOW_BIT、EGL_PBUFFER_BIT、EGL_PIXMAP_BUFFER。

5. 建立渲染上下文

建立渲染上下文

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

eglCreateContext用于建立EGL渲染Context，display為對應的Display，config為frame buffer配置，share_context為其它的共享Context，可以設定為EGL_NO_CONTEXT，attribList為Context屬性清單，成功時傳回新建立的EGLContext，失敗時傳回EGL_NO_CONTEXT，可能的錯誤為EGL_BAD_MATCH、EGL_BAD_DISPLAY、EGL_NOT_INITIALIZED、EGL_BAD_CONFIG、EGL_BAD_CONTEXT、EGL_BAD_ATTRIBUTE、EGL_BAD_ALLOC。attrib_list屬性目前隻有EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION，整數值，指定OpenGL ES版本，預設值為1，還可以是2、3等其它版本值，建立OpenGL ES Context時設定這個屬性，也就是說渲染API為EGL_OPENGL_ES_API時才設定這個屬性，為此還要設定或查詢渲染API，使用如下兩個函數。

銷毀渲染上下文

eglDestroyContext用于銷毀渲染Context，dpy為對應的Display，ctx為要銷毀的Context，如果有其它線程使用這個Context時就要等到不使用時再銷毀，否則立即銷毀，成功時傳回EGL_TRUE，失敗時傳回EGL_FALSE，可能的錯誤為EGL_BAD_DISPLAY、EGL_NOT_INITIALIZED、EGL_BAD_CONTEXT。

擷取Context資訊

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

eglQueryContext用于擷取Context資訊，dpy為對應的Display，ctx為要查詢的Context，attribute為要查詢的Context屬性，value傳回查詢的Context屬性值，成功時傳回EGL_TRUE，失敗時傳回EGL_FALSE，可能的錯誤為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
           

eglMakeCurrent

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

建立了Surface和Context之後，因為可能有多個Surface和Context，是以需要通過eglMakeCurrent綁定Context到Surface，display為對應的Display，draw用于繪制，read用于讀，ctx為要綁定的Context，成功是傳回EGL_TRUE，失敗時傳回EGL_FALSE，可能的錯誤為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。因為EGL規範要求eglMakeCurrent實作進行一次重新整理，是以這一調用對于基于圖塊的架構代價很高。

OpenGL ES （二）EGL介紹和使用一、EGL簡介二、EGL的功能三、EGL使用

EGL介紹和使用

一、EGL簡介

二、EGL的功能

三、EGL使用

1、建立OpenGL ES與原生視窗系統的連接配接

2、初始化EGL連接配接

3.選擇Surface配置

4. 建立渲染區域Surface

4.1 建立螢幕上的渲染區域：EGL視窗

4.2 其他操作surface方法

5. 建立渲染上下文

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