大家好，这是我的OpenGL ES 高级进阶系列文章，在我的github上有一个与本系列文章对应的项目，欢迎关注，链接：github.com/kenneycode/…
今天给大家介绍EGL和GL线程，EGL是OpenGL ES开发中很重要的一部分，特别是当想实现一些比较复杂的功能时，就有必要去了解EGL，另外，了解EGL也对掌握渲染底层的基础原理很重要，我认为是OpenGL ES开发者迈向一个新台阶必需要掌握的东西，而GL线程则是一个与EGL环境绑定了的线程，绑定后可以在这个线程中执行GL操作。
EGL它是个什么东西呢？一句总结就是：EGL是连接OpenGL ES与本地窗口系统的桥梁。
如何理解这句话呢？我们知道OpenGL是跨平台的，但是不同平台上的窗口系统是不一样的，它就需要一个东西帮助OpenGL与本地窗口系统进行对接、管理及执行GL命令等。
这听起来挺底层的，我们为什么需要去了解这个呢？我举几个例子，比如你想把你的GL逻辑多线程化，以提升效率，如果不了解EGL，直接把GL操作简单地拆分到多个线程中执行，会发现有问题，后文也会提到，再比如，你想用MediaCodec做视频编解码，你会发现，也常常需要了解EGL，特别是当你想在编码前、解码后做OpenGL特效处理时，比如将原视频进行OpenGL ES特效渲染然后编码保存，或者是解码原视频然后进行OpenGL ES特效渲染再显示出来。编码时需要将要编码的帧渲染到MediaCodec给你的一块surface上，而这些操作需要有EGL才能做，而解码时是解码到一块你自己指定的surface上，此时你也没有一个现成的EGL环境，如果你想解码出来先用OpenGL ES做些特效处理再显示出来，那么这时也需要EGL环境。
为了让大家直接感觉一下EGL所起的作用，我们来试试几段代码，一段是我们很熟悉的GLSurfaceView的Renderer的代码，我们可以在回调中做GL操作，比如这里我们创建一个texture：
glSurfaceView.setRenderer(object : GLSurfaceView.Renderer {
override fun onDrawFrame(gl: GL10?) {
}
override fun onSurfaceChanged(gl: GL10?, width: Int, height: Int) {
}
override fun onSurfaceCreated(gl: GL10?, config: EGLConfig?) {
val textures = IntArray(1)
GLES30.glGenTextures(textures.size, textures, 0)
val imageTexture = textures[0]
}
})
如果你查看这个texture的值，会发现它大于0，也就是创建成功了，另外也可以通过OpenGL ES的方法GLES30.glIsTexture(imageTexture)来判断一个texture是不是合法的texture。
如果我们把上述创建texture的操作放到主线程中会怎样？
class MainActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
val textures = IntArray(1)
GLES30.glGenTextures(textures.size, textures, 0)
val imageTexture = textures[0]
}
}
我们会发现，这时创建出来的texture是0，也就是创建失败了，其实不只是创建texture失败，其它GL操作一律会失败。
如果放到一个子线程中呢？
class MainActivity : AppCompatActivity() {
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
Thread {
val textures = IntArray(1)
GLES30.glGenTextures(textures.size, textures, 0)
val imageTexture = textures[0]
}.start()
}
}
效果是一样的，也会失败，为什么？原因就是在一个没有EGL环境的线程中调用了OpenGL ES API，那如何让一个线程拥有EGL环境？创建EGL环境，步骤还不少，一共有以下几个步骤：
-
获取显示设备
eglDisplay = EGL14.eglGetDisplay(EGL14.EGL_DEFAULT_DISPLAY)这里获取的是default的显示设备，大多数情况下我们都是获取default，因为大多数情况下设备只有一个屏幕，本文也只讨论这种情况。
-
初始化显示设备
val version = IntArray(2) EGL14.eglInitialize(eglDisplay, version, 0, version, 1)这里初始化完成后，会返回给我们支持的
EGL的最大和最小版本号。 -
选择config
val attribList = intArrayOf( EGL14.EGL_RED_SIZE, 8, EGL14.EGL_GREEN_SIZE, 8, EGL14.EGL_BLUE_SIZE, 8, EGL14.EGL_ALPHA_SIZE, 8, EGL14.EGL_RENDERABLE_TYPE, EGL14.EGL_OPENGL_ES2_BIT or EGLExt.EGL_OPENGL_ES3_BIT_KHR, EGL14.EGL_NONE ) val eglConfig = arrayOfNulls<EGLConfig>(1) val numConfigs = IntArray(1) EGL14.eglChooseConfig( eglDisplay, attribList, 0, eglConfig, 0, eglConfig.size, numConfigs, 0 )这步操作告诉系统我们期望的
EGL配置，然后系统返回给我们一个列表，按配置的匹配程度排序，因为系统不一定有我们期望的配置，因此要通过查询让系统返回尽可能接近的配置。attribList是我们期望的配置，我们这里的配置是将RGBA颜色深度设置为8位，并将OpenGL ES版本设置为2和3，表示同时支持OpenGL 2和OpenGL 3，最后以一个EGL14.EGL_NONE作为结束符。eglConfig是返回的尽可能接近我们期望的配置的列表，通常我们取第0个来使用，即最符合我们期望配置。 -
创建
EGL ContexteglContext = EGL14.eglCreateContext( eglDisplay, eglConfig[0], EGL14.EGL_NO_CONTEXT, intArrayOf(EGL14.EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 3, EGL14.EGL_NONE), 0 )eglDisplay即是之前创建的显示设备，注意第三个参数，它是指定一个共享的EGL Context，共享后，2个EGL Context可以相互使用对方创建的texture等资源，默认情况下是不共享的，但不是所有资源都能共享，例如program就是不共享的。 -
创建
EGL Surfaceval surfaceAttribs = intArrayOf(EGL14.EGL_NONE) eglSurface = EGL14.eglCreatePbufferSurface( eglDisplay, eglConfig[0], surfaceAttribs, 0 )EGL Surface是什么东西？可以理解成是一个用于承载显示内容的东西，这里有2种EGL Surface可以选择，一种是window surface，一种是pbuffer surface，如果我们创建这个EGL环境是为了跟一块Surface绑定，例如希望给Surface View创建一个EGL环境，使用OpenGL ES渲染到Surface View上，那么就要选择window surface，对应的创建方法为：EGL14.eglCreateWindowSurface( eglDisplay, eglConfig[0], surface, surfaceAttribs, 0 )其中
surface就是这个Surface View对应的surface。如果我们不需要渲染出来看，那么就可以创建一个pbuffer surface，它不和surface绑定，不需要传surface给它，这也称为离屏渲染，本文中将创建pbuffer surface。eglSurface = EGL14.eglCreatePbufferSurface(eglDisplay, eglConfig[0], surfaceAttribs, 0)
这里提一个细节，现在的surface所对应的buffer一般都是双buffer，以便于一个buffer正在显示的时候，有另一个buffer可用于渲染， 正在显示的buffer称为front buffer，正在渲染的buffer称为back buffer，如果要渲染到surface上，必须在渲染后调用EGL14.eglSwapBuffers(eglDisplay, eglSurface)将显示buffer和渲染buffer进行交换才会生效，否则会一直渲染到back buffer上，这个buffer无法变成front buffer显示到surface上。
-
绑定
EGL前面的几个步骤，我们把一些需要创建的东西都创建好了，下面就要将
EGL绑定到线程上让它具体有EGL环境：EGL14.eglMakeCurrent( eglDisplay, eglSurface, eglSurface, eglContext )注意，一个线程只能绑定一个
EGL环境，如果之前绑过其它的，后面又绑了一个，那就会是最后绑的那个。至此，就能让一个线程拥有
EGL环境了，此后就可以顺利地做GL操作了。
好，我们看一下我们的例子代码：
Thread {
val egl = EGL()
egl.init()
egl.bind()
val textures = IntArray(1)
GLES30.glGenTextures(textures.size, textures, 0)
val imageTexture = textures[0]
assert(GLES30.glIsTexture(imageTexture))
egl.release()
}.start()
代码很简单，只是为了验证是否有了EGL环境，就不写复杂的操作了，EGL就是对前文所述的操作的一个封装类，init()方法对应了获取显示设备、初始化显示设备、选择config、创建EGL Context和创建EGL Surface，bind()方法对应了eglMakeCurrent()。
EGL实际上能玩的花样很多，我封装了一个EGL和GL线程库：GLKit：github.com/kenneycode/…，有了这个库，可以方便地使用EGL及自带EGL环境的线程，快速实现用OpenGL ES渲染到SurfaceView、TextureView上，以及实现OpenGL ES多线程编程，欢迎有需要的朋友取用，我也为这个库写了demo，感兴趣的朋友可以去看看：
好，看到这，也许有朋友想问了，为什么我们使用GLSurfaceView的时候，就完全不需要去管这堆东西呢？那是因为GLSurfaceView帮你封装好啦，大家如果去看过GLSurfaceView的源码，就会发现它里面也是按前文所说的步骤一步一步先创建好EGL环境的，它里面有一个GLThread类，就是一个绑定了EGL环境的线程，源码逻辑大致是这样的：
while(...) {
...
mEglHelper.start(); // 获取显示设备、初始化显示设备、选择config、创建EGL Context
...
mEglHelper.createSurface(); // 创建EGL Surface并绑定EGL Context
...
回调Renderer的onSurfaceCreated()
...
回调Renderer的onSurfaceChanged ()
...
回调Renderer的onDrawFrame()
...
mEglHelper.swap(); // eglSwapBuffer
...
}
看到这，大家知道为什么我们在GLSurfaceView的Renderer回调方法中能使用OpenGL ES API了吧？因为在回调前，它就给你创建好EGL环境并绑定好了。
代码在我github的OpenGLESPro项目中，本文对应的是SampleEGL，项目链接：github.com/kenneycode/…
感谢阅读！
今天的文章OpenGL ES 高级进阶：EGL及GL线程分享到此就结束了，感谢您的阅读。
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