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GLFM

GLFM 是用於使用 OpenGL ES 進行行動應用程式開發的 C API。它很大程度上受到 GLFW 的啟發。

GLFM 在 iOS 9、tvOS 9、Android 4.1 (API 16) 和 WebGL 1.0（透過 Emscripten）上運作。

此外，GLFM 在 iOS 和 tvOS 上提供 Metal 支援。

特徵

  • OpenGL ES 2、OpenGL ES 3 和 Metal 顯示設定。
  • 視網膜/高 DPI 支援。
  • 觸控和鍵盤事件。
  • 加速計、磁力計、陀螺儀和裝置旋轉（僅限 iOS/Android）
  • 應用程式狀態和上下文遺失的事件。

特徵矩陣

iOS系統電視作業系統安卓網路
OpenGL ES 2、OpenGL ES 3 ✔️ ✔️ ✔️ ✔️
金屬✔️ ✔️不適用不適用
視網膜/高 DPI ✔️ ✔️ ✔️ ✔️
設備方向✔️不適用✔️
觸摸事件✔️ ✔️ ✔️ ✔️
滑鼠懸停事件✔️1 ✔️
滑鼠滾輪事件✔️
滑鼠遊標樣式✔️1 ✔️
關鍵程式碼事件✔️2 ✔️ ✔️ ✔️
關鍵重複事件✔️ ✔️
字元輸入事件✔️ ✔️3 ✔️ ✔️
虛擬鍵盤✔️ ✔️
虛擬鍵盤可見性事件✔️ ✔️
加速計、磁力計、陀螺儀、設備旋轉✔️不適用✔️
觸覺回饋✔️4不適用✔️
剪貼簿✔️不適用✔️ ✔️
Chrome 插圖（「安全區域」） ✔️5 ✔️ ✔️
Chrome 插入更改事件✔️5 ✔️ ✔️
焦點事件✔️ ✔️ ✔️ ✔️
調整事件大小✔️ ✔️ ✔️ ✔️
記憶體警告事件✔️ ✔️ ✔️
OpenGL 上下文遺失事件（表面被破壞） ✔️ ✔️ ✔️ ✔️

1. 僅限 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，也初步支援具有 OpenGL 3.2 的 macOS。 macOS 版本可用於開發目的，但不具備發布品質。例如，沒有設定視窗大小的功能。

非目標

GLFM 的範圍有限，並非旨在提供應用程式所需的一切。例如，GLFM 不提供（也永遠不會提供）以下內容：

  • 沒有圖像加載。
  • 沒有文字渲染。
  • 沒有音訊。
  • 沒有選單、UI 工具包或場景圖。
  • 不與其他行動功能（例如網頁視圖、地圖或遊戲得分）整合。

相反，GLFM 可以與其他跨平台庫一起使用，提供應用程式所需的內容。

使用GLFM

為了方便起見，提供了CMakeLists.txt文件，儘管 CMake 不是必需的。

沒有 CMake：

  1. 將 GLFM 原始檔（在include和src中）新增至您的專案。
  2. 在 C/C++ 檔案中包含void glfmMain(GLFMDisplay *display)函數。

對於發布版本，定義NDEBUG以刪除多餘的日誌記錄語句。 NDEBUG是在 Android Studio 中為發布版本自動定義的，但在 Xcode 中則不然。

例子

此範例在glfmMain()中初始化顯示並在onDraw()中繪製三角形。此處提供了更詳細的範例。 

 #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    // When the surface is destroyed, all existing GL resources are no longer valid.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 );
}

應用程式介面

參見glfm.h

使用 Xcode 建置 GLFM 範例

使用cmake生成Xcode專案： 

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

在 Xcode 中，切換到glfm_touch目標並在模擬器或裝置上運行。

使用 Emscripten 建立 GLFM 範例

使用emcmake設定cmake的環境變量，然後建構： 

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

然後本地運行： 

emrun build/emscripten/examples

或運行一個具體的例子： 

emrun build/emscripten/examples/glfm_touch.html

使用 Android Studio 建立 GLFM 範例

Android Studio 專案沒有 CMake 產生器，但您可以在新專案或現有專案中包含CMakeLists.txt 。

  1. 選擇“啟動新的 Android Studio 專案”。
  2. 選擇“無活動”。
  3. 在「儲存位置」中，輸入[path/to/glfm]/build/android然後按下「完成」。
  4. 在AndroidManifest.xml中，加入主要如下所示： 
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，新增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. 按下“立即同步”和“運行‘應用程式’”

注意事項

  • OpenGL ES 3.1 和 3.2 支援僅在 Android 中提供。
  • GLFM 不是線程安全的。所有 GLFM 函數都必須在主執行緒上呼叫（即從glfmMain或從回呼函數）。

問題

我應該使用什麼 IDE？為什麼沒有桌面實作？使用 Xcode 或 Android Studio。對於桌面，請將 GLFW 與您選擇的 IDE 結合使用。

如果您不喜歡使用行動模擬器進行日常開發，一個好的解決方案是使用 GLFW，然後將您的應用程式移植到 GLFM。並非所有 OpenGL 呼叫都能完美移植到 OpenGL ES，但為了獲得最大程度的 OpenGL 可移植性，請在桌面上使用 OpenGL 3.2 Core Profile，在行動裝置上使用 OpenGL ES 2.0。

為什麼入口點是glfmMain()而不是main() ？

否則，它無法在 iOS 上運行。要初始化 Objective-C 環境， main()函數必須建立一個自動釋放池並呼叫UIApplicationMain()函數，該函數永遠不會回傳。在 iOS 上，GLFM 在UIApplicationDelegate和UIViewController初始化之前不會呼叫glfmMain() 。

為什麼 GLFM 是事件驅動的？為什麼 GLFM 接管主循環？

否則，它無法在 iOS（見上文）或事件驅動的 HTML5 上運行。

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