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GLFM

GLFM 是用于使用 OpenGL ES 进行移动应用程序开发的 C API。它很大程度上受到 GLFW 的启发。

GLFM 在 iOS 9、tvOS 9、Android 4.1 (API 16) 和 WebGL 1.0（通过 Emscripten）上运行。

此外，GLFM 在 iOS 和 tvOS 上提供 Metal 支持。

特征

  • OpenGL ES 2、OpenGL ES 3 和 Metal 显示设置。
  • 视网膜/高 DPI 支持。
  • 触摸和键盘事件。
  • 加速计、磁力计、陀螺仪和设备旋转（仅限 iOS/Android）
  • 应用程序状态和上下文丢失的事件。

特征矩阵

iOS系统电视操作系统安卓网络
OpenGL ES 2、OpenGL ES 3 ✔️ ✔️ ✔️ ✔️
金属✔️ ✔️不适用不适用
视网膜/高 DPI ✔️ ✔️ ✔️ ✔️
设备方向✔️不适用✔️
触摸事件✔️ ✔️ ✔️ ✔️
鼠标悬停事件✔️1 ✔️
鼠标滚轮事件✔️
鼠标光标样式✔️1 ✔️
关键代码事件✔️2 ✔️ ✔️ ✔️
关键重复事件✔️ ✔️
字符输入事件✔️ ✔️3 ✔️ ✔️
虚拟键盘✔️ ✔️
虚拟键盘可见性事件✔️ ✔️
加速计、磁力计、陀螺仪、设备旋转✔️不适用✔️
触觉反馈✔️4不适用✔️
剪贴板✔️不适用✔️ ✔️
Chrome 插图（“安全区域”） ✔️5 ✔️ ✔️
Chrome 插入更改事件✔️5 ✔️ ✔️
焦点事件✔️ ✔️ ✔️ ✔️
调整事件大小✔️ ✔️ ✔️ ✔️
内存警告事件✔️ ✔️ ✔️
OpenGL 上下文丢失事件（表面被破坏） ✔️ ✔️ ✔️ ✔️

1. 仅限 iPad。需要 iOS 13.4 或更高版本
2. 需要 iOS/tvOS 13.4 或更高版本
3. 需要 tvOS 13.4 或更高版本
4. 需要 iOS 13 或更高版本
5. 需要 iOS/tvOS 11 或更高版本

此外，还初步支持带有 OpenGL 3.2 的 macOS。 macOS 版本可用于开发目的，但不具备发布质量。例如，没有设置窗口大小的功能。

非目标

GLFM 的范围有限，并非旨在提供应用程序所需的一切。例如，GLFM 不提供（也永远不会提供）以下内容：

  • 没有图像加载。
  • 没有文字渲染。
  • 没有音频。
  • 没有菜单、UI 工具包或场景图。
  • 不与其他移动功能（例如网页视图、地图或游戏得分）集成。

相反，GLFM 可以与其他跨平台库一起使用，提供应用程序所需的内容。

使用GLFM

为了方便起见，提供了CMakeLists.txt文件，尽管 CMake 不是必需的。

没有 CMake：

  1. 将 GLFM 源文件（在include和src中）添加到您的项目中。
  2. 在 C/C++ 文件中包含void glfmMain(GLFMDisplay *display)函数。

对于发布版本，定义NDEBUG以删除多余的日志记录语句。 NDEBUG是在 Android Studio 中为发布版本自动定义的，但在 Xcode 中则不然。

例子

此示例在glfmMain()中初始化显示并在onDraw()中绘制三角形。此处提供了更详细的示例。 

 #include "glfm.h"

static GLint program = 0 ;
static GLuint vertexBuffer = 0 ;
static GLuint vertexArray = 0 ;

static void onDraw ( GLFMDisplay * display );
static void onSurfaceDestroyed ( GLFMDisplay * display );

void glfmMain ( GLFMDisplay * display ) {
    glfmSetDisplayConfig ( display ,
                         GLFMRenderingAPIOpenGLES2 ,
                         GLFMColorFormatRGBA8888 ,
                         GLFMDepthFormatNone ,
                         GLFMStencilFormatNone ,
                         GLFMMultisampleNone );
    glfmSetRenderFunc ( display , onDraw );
    glfmSetSurfaceDestroyedFunc ( display , onSurfaceDestroyed );
}

static void onSurfaceDestroyed ( GLFMDisplay * display ) {
    // When the surface is destroyed, all existing GL resources are no longer valid.
    program = 0 ;
    vertexBuffer = 0 ;
    vertexArray = 0 ;
}

static GLuint compileShader ( const GLenum type , const GLchar * shaderString , GLint shaderLength ) {
    GLuint shader = glCreateShader ( type );
    glShaderSource ( shader , 1 , & shaderString , & shaderLength );
    glCompileShader ( shader );
    return shader ;
}

static void onDraw ( GLFMDisplay * display ) {
    if ( program == 0 ) {
        const GLchar vertexShader [] =
            "#version 100n"
            "attribute highp vec4 position;n"
            "void main() {n"
            "   gl_Position = position;n"
            "}" ;

        const GLchar fragmentShader [] =
            "#version 100n"
            "void main() {n"
            "  gl_FragColor = vec4(0.85, 0.80, 0.75, 1.0);n"
            "}" ;

        program = glCreateProgram ();
        GLuint vertShader = compileShader ( GL_VERTEX_SHADER , vertexShader , sizeof ( vertexShader ) - 1 );
        GLuint fragShader = compileShader ( GL_FRAGMENT_SHADER , fragmentShader , sizeof ( fragmentShader ) - 1 );

        glAttachShader ( program , vertShader );
        glAttachShader ( program , fragShader );

        glLinkProgram ( program );

        glDeleteShader ( vertShader );
        glDeleteShader ( fragShader );
    }
    if ( vertexBuffer == 0 ) {
        const GLfloat vertices [] = {
             0.0 ,  0.5 , 0.0 ,
            -0.5 , -0.5 , 0.0 ,
             0.5 , -0.5 , 0.0 ,
        };
        glGenBuffers ( 1 , & vertexBuffer );
        glBindBuffer ( GL_ARRAY_BUFFER , vertexBuffer );
        glBufferData ( GL_ARRAY_BUFFER , sizeof ( vertices ), vertices , GL_STATIC_DRAW );
    }

    int width , height ;
    glfmGetDisplaySize ( display , & width , & height );
    glViewport ( 0 , 0 , width , height );
    glClearColor ( 0.08f , 0.07f , 0.07f , 1.0f );
    glClear ( GL_COLOR_BUFFER_BIT );

#if defined( GL_VERSION_3_0 ) && GL_VERSION_3_0
    if ( vertexArray == 0 ) {
        glGenVertexArrays ( 1 , & vertexArray );
    }
    glBindVertexArray ( vertexArray );
#endif

    glUseProgram ( program );
    glBindBuffer ( GL_ARRAY_BUFFER , vertexBuffer );

    glEnableVertexAttribArray ( 0 );
    glVertexAttribPointer ( 0 , 3 , GL_FLOAT , GL_FALSE , 0 , 0 );
    glDrawArrays ( GL_TRIANGLES , 0 , 3 );

    glfmSwapBuffers ( display );
}

应用程序编程接口

参见glfm.h

使用 Xcode 构建 GLFM 示例

使用cmake生成Xcode项目： 

cmake -D GLFM_BUILD_EXAMPLES=ON -B build/apple -G Xcode
open build/apple/GLFM.xcodeproj

在 Xcode 中，切换到glfm_touch目标并在模拟器或设备上运行。

使用 Emscripten 构建 GLFM 示例

使用emcmake设置cmake的环境变量，然后构建： 

emcmake cmake -D GLFM_BUILD_EXAMPLES=ON -B build/emscripten && cmake --build build/emscripten

然后本地运行： 

emrun build/emscripten/examples

或者运行一个具体的例子： 

emrun build/emscripten/examples/glfm_touch.html

使用 Android Studio 构建 GLFM 示例

Android Studio 项目没有 CMake 生成器，但您可以在新项目或现有项目中包含CMakeLists.txt 。

  1. 选择“启动新的 Android Studio 项目”。
  2. 选择“无活动”。
  3. 在“保存位置”中，输入[path/to/glfm]/build/android然后按“完成”。
  4. 在AndroidManifest.xml中，添加主要如下所示： 
xml version = " 1.0 " encoding = " utf-8 " ?>
< manifest xmlns : android = " http://schemas.android.com/apk/res/android " >

    < uses-feature android : glEsVersion = " 0x00020000 " android : required = " true " />

    < application
        android : allowBackup = " true "
        android : icon = " @mipmap/ic_launcher "
        android : label = " @string/app_name "
        android : supportsRtl = " true " >

        
        < activity android : name = " android.app.NativeActivity "
                  android : exported = " true "
                  android : configChanges = " orientation|screenLayout|screenSize|keyboardHidden|keyboard " >
            < meta-data
                android : name = " android.app.lib_name "
                android : value = " glfm_touch " />  
            < intent-filter >
                < action android : name = " android.intent.action.MAIN " />
                < category android : name = " android.intent.category.LAUNCHER " />
            intent-filter >
        activity >
    application >

manifest >
  1. 在app/build.gradle中，添加externalNativeBuild和sourceSets.main部分，如下所示： 
apply plugin : ' com.android.application '

android {
    compileSdkVersion 34
    ndkVersion ' 23.2.8568313 ' // Last version to support API 16, 17, 18
    defaultConfig {
        applicationId " com.brackeen.glfmexample "
        minSdkVersion 16
        targetSdkVersion 34
        versionCode 1
        versionName " 1.0 "

        // Add externalNativeBuild in defaultConfig (1/2)
        externalNativeBuild {
            cmake {
                arguments " -DGLFM_BUILD_EXAMPLES=ON "
            }
        }
    }

    // Add sourceSets.main and externalNativeBuild (2/2)
    sourceSets . main {
        assets . srcDirs = [ " ../../../examples/assets " ]
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path " ../../../CMakeLists.txt "
        }
    }
    namespace ' com.brackeen.glfmexample '
}
  1. 按“立即同步”和“运行‘应用程序’”

注意事项

  • OpenGL ES 3.1 和 3.2 支持仅在 Android 中提供。
  • GLFM 不是线程安全的。所有 GLFM 函数都必须在主线程上调用（即从glfmMain或从回调函数）。

问题

我应该使用什么 IDE？为什么没有桌面实现？使用 Xcode 或 Android Studio。对于桌面，请将 GLFW 与您选择的 IDE 结合使用。

如果您不喜欢使用移动模拟器进行日常开发，一个好的解决方案是使用 GLFW，然后将您的应用程序移植到 GLFM。并非所有 OpenGL 调用都能完美移植到 OpenGL ES，但为了获得最大程度的 OpenGL 可移植性，请在桌面上使用 OpenGL 3.2 Core Profile，在移动设备上使用 OpenGL ES 2.0。

为什么入口点是glfmMain()而不是main() ？

否则，它无法在 iOS 上运行。要初始化 Objective-C 环境， main()函数必须创建一个自动释放池并调用UIApplicationMain()函数，该函数永远不会返回。在 iOS 上，GLFM 在UIApplicationDelegate和UIViewController初始化之前不会调用glfmMain() 。

为什么 GLFM 是事件驱动的？为什么 GLFM 接管主循环？

否则，它无法在 iOS（见上文）或事件驱动的 HTML5 上运行。

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