OpenGL与GLES不同点

OpenGL和GLES最大的不同点，我觉得就是对于纹理坐标的设置上。对于OpenGL，其纹理坐标原点在纹理图片的左下角，和OpenCV的图片坐标在y轴上是相反的.OpenGLES则不遵守这一规定，GLES的纹理坐标原点在左上角，和OpenCV一致。

GLES几个关键的概念

除iOS、OSX以外，其他平台初始化OpenGLES的代码段

EGLint configSpec[] = { EGL_RED_SIZE, 8,
                            EGL_GREEN_SIZE, 8,
                            EGL_BLUE_SIZE, 8,
                            EGL_SURFACE_TYPE, EGL_PBUFFER_BIT, EGL_NONE };
    EGLint surfaceAttr[] = {
            EGL_WIDTH, width,
            EGL_HEIGHT, height,
            EGL_NONE
    };
    this->glContext->eglDisp = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);
    EGLint eglMajVers, eglMinVers;
    EGLint numConfigs;
    eglInitialize(this->glContext->eglDisp, &eglMajVers, &eglMinVers);
    //    std::cout << eglMajVers << " " << eglMinVers << std::endl;
    eglChooseConfig(this->glContext->eglDisp, configSpec, &this->glContext->eglConf, 1, &numConfigs);
    this->glContext->eglSurface = eglCreatePbufferSurface(this->glContext->eglDisp, this->glContext->eglConf, surfaceAttr);
    const EGLint ctxAttr[] = {
            EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 2,
            EGL_NONE
    };
    this->glContext->eglCtx = eglCreateContext(this->glContext->eglDisp, this->glContext->eglConf,EGL_NO_CONTEXT, ctxAttr);
    eglMakeCurrent(this->glContext->eglDisp, this->glContext->eglSurface, this->glContext->eglSurface, this->glContext->eglCtx);

整个流程是：获得DISPLAY，在DISPLAY基础上创建Surface，将DISPLAY、Surface等一系列上下文写入创建Context中去。

获取Display。
Display代表显示器，在有些系统上可以有多个显示器，也就会有多个Display。获得Display要调用EGLboolean eglGetDisplay(NativeDisplay dpy)，参数一般为 EGL_DEFAULT_DISPLAY 。该参数实际的意义是平台实现相关的，在X-Window下是XDisplay ID，在MS Windows下是Window DC。
初始化egl。
调用 EGLboolean eglInitialize(EGLDisplay dpy, EGLint major, EGLint minor)，该函数会进行一些内部初始化工作，并传回EGL版本号(major.minor)。
选择Config。
所谓Config实际指的是FrameBuffer的参数，在MS Windows下对应于PixelFormat，在X-Window下对应Visual。一般用EGLboolean eglChooseConfig(EGLDisplay dpy, const EGLint attr_list, EGLConfig config, EGLint config_size, EGLint num_config)，其中attr_list是以EGL_NONE结束的参数数组，通常以id,value依次存放，对于个别标识性的属性可以只有 id，没有value。另一个办法是用EGLboolean eglGetConfigs(EGLDisplay dpy, EGLConfig config, EGLint config_size, EGLint *num_config) 来获得所有config。这两个函数都会返回不多于config_size个Config，结果保存在config[]中，系统的总Config个数保存在num_config中。可以利用eglGetConfig()中间两个参数为0来查询系统支持的Config总个数。
Config有众多的Attribute，这些Attribute决定FrameBuffer的格式和能力，通过eglGetConfigAttrib ()来读取，但不能修改。
构造Surface。
Surface实际上就是一个FrameBuffer，通过 EGLSurface eglCreateWindowSurface(EGLDisplay dpy, EGLConfig confg, NativeWindow win, EGLint *cfg_attr) 来创建一个可实际显示的Surface。系统通常还支持另外两种Surface：PixmapSurface和PBufferSurface，这两种都不是可显示的Surface，PixmapSurface是保存在系统内存中的位图，PBuffer则是保存在显存中的帧。
Surface也有一些attribute，基本上都可以故名思意， EGL_HEIGHT EGL_WIDTH EGL_LARGEST_PBUFFER EGL_TEXTURE_FORMAT EGL_TEXTURE_TARGET EGL_MIPMAP_TEXTURE EGL_MIPMAP_LEVEL，通过eglSurfaceAttrib()设置、eglQuerySurface()读取。
创建Context。
OpenGL的pipeline从程序的角度看就是一个状态机，有当前的颜色、纹理坐标、变换矩阵、绚染模式等一大堆状态，这些状态作用于程序提交的顶点坐标等图元从而形成帧缓冲内的像素。在OpenGL的编程接口中，Context就代表这个状态机，程序的主要工作就是向Context提供图元、设置状态，偶尔也从Context里获取一些信息。
用EGLContext eglCreateContext(EGLDisplay dpy, EGLSurface write, EGLSurface read, EGLContext * share_list)来创建一个Context。用eglMakeCurrent来将当前context设置为默认context
绘制。
应用程序通过OpenGL API进行绘制，一帧完成之后，调用eglSwapBuffers(EGLDisplay dpy, EGLContext ctx)来显示。

DISPLAY、Surface、Context、Configuration

DISPLAY可以理解为物理屏幕，对于PC就是显示器，对于手机，就是屏幕，获得这个句柄主要是用于正确放置surface，surface建立于DISPLAY以上。
Surface可以理解为画板，可以为物理屏幕上的像素，也可以是离屏渲染的FrameBuffer
Context就是设置好这些以后，所处的一个配置环境。

相应的，EGL中，
NativeDisplayType 平台显示数据类型，标识你所开发设备的物理屏幕
NativeWindowType 平台窗口数据类型，标识系统窗口
NativePixmapType 可以作为 Framebuffer 的系统图像（内存）数据类型，该类型只用于离屏渲染

获得DISPLAY

this->glContext->eglDisp = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);
如果你只是想得到一个系统默认的 Display ，你可以使用 EGL_DEFAULT_DISPLAY 参数。如果系统中没有一个可用的 native display ID 与给定的 display 参数匹配，函数将返回 EGL_NO_DISPLAY ，而没有任何 Error 状态被设置。由于设置无效的 display 值不会有任何错误状态，在你继续操作前请检测返回值。因此，上述函数还应该检查返回的eglDisp是不是 EGL_NO_DISPLAY
assert(this->glContext->eglDisp != EGL_NO_DISPLAY)
查询到系统的Display之后，需要初始化这个eglDisp, 并且获得这个DISPLAY所支持GL版本。

Surface

Surface是可以绘制的画板，通常有屏幕像素、PixmapSurface(保存在系统内存中的位图)，PBuffer(保存在显存中的帧)

iOS上的EGL配置

具体参考：https://developer.apple.com/library/archive/documentation/3DDrawing/Conceptual/OpenGLES_ProgrammingGuide/Introduction/Introduction.html#//apple_ref/doc/uid/TP40008793

iOS和Android不一样，虽然iOS也支持EGL，但是是自己的一个版本。另外不能用纯C++来简历iOS上面的EGL上下文，必须采用部分object头来初始化。另外一点就是，EAGL不允许设置宽高等，直接获得context就好了。实际上，这个context还没有设置surface，后续才会去做这个设置。
另外，后台运行的任务，也就是没有占用屏幕的应用是无法执行OpenGL的渲染指令的。

一个iOS离屏渲染的例子

EAGLNativeContext eaglContext;
eaglContext.createMainContext();
eaglContext.makeCurrent();

GLuint frameBufferTexture;
GLuint frameBuffer;

int width = 640;
int height = 480;

glGenTextures(1, &frameBufferTexture);
glGenFramebuffers(1, &frameBuffer);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, frameBuffer);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frameBufferTexture);

//use linear combination of pixel values when scaling and down-sampling
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

// specify texture warping
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT); // the s axis
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT); // the t axis

//feed no data, and bind texture to framebuffer
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_2D, frameBufferTexture, 0);

GLuint depthRenderbuffer;
glGenRenderbuffers(1, &depthRenderbuffer);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, depthRenderbuffer);
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT16, width, height);
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, depthRenderbuffer);

if(glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER) != GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE)
{
  ERROR("Frame Buffer InComplete");
  return;
}


// begin drawing
glClearColor(0, 0, 1, 0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glFlush();

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, frameBuffer);

unsigned char tmp_data[20 * 20 * 4];
glReadPixels(0, 0, 20, 20, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, tmp_data);
std::cout << tmp_data << std::endl;

我们可以看到在readPixel之前tmp_data全是0，而在read_pixel之后就会变成0, 0, 0xff, 0，注意一点是，texture大小在iOS是有限制的,具体可以看context。注意这段要放在view加载之后，否则可能无法获得context。

注意，其中深度buffer有没有并不影响平面的画，但是会影响三维的draw。

总结

至此，离屏渲染实际上已经完成了跨平台，只需在android, windows, linux使用EGL，在iOS使用EAGL即可，只要对编译选项按平台稍加改造，就能够实现跨平台的opengles引擎的渲染逻辑的初始化。