OpenGLES 3.0 视频特效探索之旅：第四幕

2024-02-04 13:19:41

踏入 OpenGLES 3.0 的视频特效世界

在移动设备上，实现令人惊叹的视频特效是一项艰巨的任务。但是，借助 OpenGLES 3.0，这一目标变得触手可及。OpenGLES 3.0 是一个强大的图形 API，它为视频特效提供了全面的支持。

在本文中，我们将踏上 OpenGLES 3.0 视频特效之旅的第四幕，深入探讨视频渲染器。我们将了解如何实现全屏渲染、配置渲染管线、编写顶点和片段着色器，并提供清晰的步骤和示例代码，让您亲身体验 OpenGLES 3.0 的强大功能。

视频渲染器：特效舞台

视频渲染器是 OpenGLES 3.0 中视频特效的中心舞台。它负责将视频帧转换为适合在屏幕上显示的图像。要创建视频渲染器，我们需要继承 GLSurfaceView.Renderer 类并实现其三个回调方法：onSurfaceCreated、onDrawFrame 和 onSurfaceChanged。

全屏渲染：放大画面

全屏渲染是视频特效的基础。它允许我们在整个屏幕上绘制图像，从而实现沉浸式的视觉体验。要启用全屏渲染，我们需要在 onSurfaceChanged 回调中设置视图的宽高。

@Override
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
    GLES20.glViewport(0, 0, width, height);
}

渲染管线：特效的后台运作

渲染管线是一系列操作，将原始顶点数据转换为屏幕上的像素。在 OpenGLES 3.0 中，渲染管线由顶点着色器、片段着色器和帧缓冲区组成。

顶点着色器：塑造几何

顶点着色器是渲染管线的第一阶段。它负责处理顶点数据，将其从模型空间转换为裁剪空间。顶点着色器是一个 GLSL 程序，它接受顶点位置作为输入，并输出裁剪空间中的位置。

#version 300 es
layout (location = 0) in vec3 a_position;
layout (location = 1) in vec2 a_texCoord;
out vec2 v_texCoord;

void main() {
    gl_Position = vec4(a_position, 1.0);
    v_texCoord = a_texCoord;
}

片段着色器：像素着色

片段着色器是渲染管线的最后阶段。它负责为每个片段（像素）计算最终颜色。片段着色器是一个 GLSL 程序，它接受裁剪空间中的位置和纹理坐标作为输入，并输出颜色值。

#version 300 es
precision mediump float;
in vec2 v_texCoord;
out vec4 fragColor;

uniform sampler2D u_texture;

void main() {
    fragColor = texture2D(u_texture, v_texCoord);
}

帧缓冲区：渲染目标

帧缓冲区是渲染管线的最终目的地。它存储着渲染结果，可以是纹理或渲染缓冲区对象 (RBO)。

示例代码：点亮舞台

以下是视频渲染器的完整示例代码：

public class VideoRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {

    private int mProgram;
    private int mPositionHandle;
    private int mTexCoordHandle;
    private int mTextureId;

    @Override
    public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
        GLES20.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
        GLES20.glEnable(GLES20.GL_TEXTURE_2D);

        // 创建顶点着色器
        int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderCode);
        // 创建片段着色器
        int fragmentShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderCode);

        // 创建程序
        mProgram = GLES20.glCreateProgram();
        // 链接程序
        GLES20.glLinkProgram(mProgram);

        // 查找句柄
        mPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "a_position");
        mTexCoordHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "a_texCoord");

        // 创建纹理
        mTextureId = createTexture();

        // 启用顶点数组
        GLES20.glEnableVertexAttribArray(mPositionHandle);
        GLES20.glEnableVertexAttribArray(mTexCoordHandle);
    }

    @Override
    public void onDrawFrame(GL10 gl) {
        GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        // 使用程序
        GLES20.glUseProgram(mProgram);

        // 绑定纹理
        GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, mTextureId);

        // 设置顶点数据
        GLES20.glVertexAttribPointer(mPositionHandle, 3, GLES20.GL_FLOAT, false, 0, vertexBuffer);
        // 设置纹理坐标数据
        GLES20.glVertexAttribPointer(mTexCoordHandle, 2, GLES20.GL_FLOAT, false, 0, texCoordBuffer);

        // 绘制
        GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);
    }

    @Override
    public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
        GLES20.glViewport(0, 0, width, height);
    }

    // 其他方法...
}