OpenGL ES

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

OpenGL ES (z anglického OpenGL for Embedded Systems) je část OpenGL rozhraní (API) pro počítačové vykreslování 2D a 3D grafiky pro použití ve video hrách, typicky akcelerovaných za pomoci GPU. Je určen pro malé, vestavěné systémy, jako smartphony, tablety, herní konzole a osobní plánovače.

Toto API je použitelné v mnoha počítačových jazycích a na více platformách. Nepředstavuje ekvivalent k OpenGL API jako GLUT nebo GLU pro OpenGL ES. OpenGL ES je spravováno neziskovým technologickým konsorciem Khronos Group.

Verze[editovat | editovat zdroj]

Existuje několik verzí specifikací OpenGL ES. OpenGL ES 1.0 je postavena na roveň specifikace OpenGL 1.3, OpenGL ES 1.1 je definována vztahem ke specifikaci OpenGL 1.5 a OpenGL ES 2.0 je definována relativně ke specifikaci OpenGL 2.0. Tím je myšleno, že například nějaká aplikace napsaná pro Open GL ES 1.0 může být snadno přenesena na desktopovou OpenGL 1.3. OpenGL ES je zjednodušená verze tohoto API, a obrácený postup může a nemusí být úspěšný, v závislosti na použitých rysech API.

Rozdíly ve verzích OpenGL a OpenGL ES jsou potom například v podpoře pohyblivé řádové čárky, kdy OpenGL ES podporuje pouze pevnou řádovou čárku (celá čísla).

OpenGL ES 1.0[editovat | editovat zdroj]

OpenGL ES 1.0 obsahuje funkcionalitu hodně omezenou oproti originalnímu OpenGL API a jen trochu funkcionality je přidáno navíc. Jeden zřetelný rozdíl mezi OpenGL a OpenGL ES je ten, že OpenGL ES odstraňuje potřebu uzavírat volání OpenGL knihovny s glBegin a glEnd. Další výraznou změnou je, že sémantika základních vykreslovacích funkcí umožňuje volání s vertex poli a podporu pevné řádové čárky pro vertex souřadnice. Také byly přidány atributy pro podporu vestavěných (grafických) procesorů, které často postrádají FPU, jednotku pro počítání s desetinnými čísly. Mnoho dalších funkcí a vykreslovacích součástí bylo kvůli odlehčení ve verzi OpenGL ES odstraněno, včetně:

  • čtyřúhelníkové a polygonální vykreslovací primitiva,
  • polygonální a antialiased polygonál rendering není podporován, přestože vykreslování použitím multisamplingu je stále možné (raději než alpha border fragmenty),
  • ARB_Image pixel class operace není podporována, ani bitmaps nebo 3D textures,
  • několik komplikovaných vykreslovacích módů je eliminováno, včetně frontbufferu akumulačního bufferu. Bitmapové operace, speciálně kopírování jednotlivých pixelů není možné, ani evaluatory, ani (uživatelem) vybrané operace,
  • display listy a zpětná vazba je odebrána, jako jsou push a pop operace pro stavové attributy,
  • některé materiálové parametry byly odstraněny, včetně back-face parametrů a uživatelsky definovaných ořezávacích rovin.

OpenGL ES 1.1[editovat | editovat zdroj]

OpenGL ES 1.1 přidává například povinnou podporu pro multitexture, vylepšenou multitexturovou podporu (včetně slučovače a skalárního operace součinu textury), automatické generování mipmap, vertex buffer objects, stavové dotazy, uživatelských ořezávacích rovin, a větší možnosti co se týče vykreslování bodů.

OpenGL ES 2.0[editovat | editovat zdroj]

OpenGL ES 2.0 bylo zveřejněno v březnu 2007.[1] Je zhruba na úrovni OpenGL 2.0, ale eliminuje většinu renderovacích pipeline s pevně nastavenou funkcí ve prospěch programovatelných funkcí podobně, jako v případě přechodu od OpenGL 3.0 to 3.1.[2] Řízení průchodu ve shaderech je obecně omezeno na dopředné skoky a cykly, kde maximální počet průchodů může být snadno určen při překladu.[3] Většina všech vykreslovaných vlastností transformační a osvětlovací fáze, jako je specifikace materiálu a světelných parametrů dříve stanovených pevnou funkce API, se nahrazují shadery napsaných grafickým programátorem. Výsledkem je, že OpenGL ES 2.0 není zpětně kompatibilní s OpenGL ES 1.1. Některé nekompatibility mezi desktopovou verzí OpenGL a OpenGL ES 2.0 zůstávají do OpenGL 4.1, kdy je přidáno rozšíření GL_ARB_ES2_compatibility.[4]

OpenGL ES 3.0[editovat | editovat zdroj]

Specifikace OpenGL ES 3.0[5] byla zveřejněna v srpnu 2012.[6] OpenGL ES 3.0 je zpětně kompatibilní s OpenGL ES 2.0, umožňuje aplikacím postupně přidávat nové vizuální vlastnosti do aplikací. OpenGL 4.3 poskytuje plnou kompatibilitu s OpenGL ES 3.0.

Nové funkce ve specifikaci OpenGL ES 3.0 zahrnují:

  • několikanásobná rozšíření ve vykreslovací pipeline pro umožnění akcelerace pokročilých vizuálních efektů včetně: occlusion queries, transform feedback, instanced rendering a podpora pro čtyři nebo více vykreslovaných objektů,
  • vysoce kvalitní ETC2 / EAC komprese textur jako standard, eliminující potřebu odlišného souboru textur for each platform,
  • nová verze GLSL ES shader jazyka[7] s plnou podporou pro celočíselné a desetinné operace v jednoduché přesnosti (32 bit),
  • velice rozšířené functionality pro texturování, včetně garantované podpory pro desetinné textury, 3D textury, depth textury, vertex textury, NPOT textury, R/RG textury, immutable textury, 2D pole textur, swizzles, LOD a mip level clamps, bezešvé cube maps a sampler objekty,
  • rozšiřující soubor vyžadovaných, explicitně určené textury a render-buffer formáty, redukující implementační variabilitu a usnadňující psaní mobilních aplikací.

OpenGL ES 3.1[editovat | editovat zdroj]

Specifikace OpenGL ES 3.1 byla zveřejněna v březnu 2014.[8][9] OpenGL ES 3.1 je zpětně kompatibilní s OpenGL ES 2.0 a OpenGL ES 3.0, poskytuje funkce odlehčeného Open GL 4.4 z desktopového prostředí.

Nové funkce ve specifikaci OpenGL ES 3.1 zahrnují:

  • zavedení výpočetních shaderů – applikace mohou použít GPU k provádění výpočetních úloh, úzce spojených s grafickým vykreslováním. Výpočetní shadery jsou napsány v GLSL ES výpočetním jazyce, a mohou sdílet data s grafickou pipeline;
  • oddělené objekty shaderů – applikace mohou programovat vertex a fragment shader stupně GPU nezávisle, a mohou střídat a srovnávat vertex a fragment programy bez explicitního spojovacího kroku;
  • nepřímé vykreslovací příkazy – GPU může být zadáno zpracovat vykreslovací příkazy z jeho paměti raději, než čekat na příkazy z CPU. Toto umožňuje například výpočetní shader běžící na GPU k provádění fyzikální simulace a potom generování vykreslovacích příkazů nezbytných pro zobrazení jejich výsledků, bez intervence CPU;
  • vylepšená texturovací funkcionalita – zahrnující multisample textury, stencil textury, a texture gather;
  • vylepšení jazyka shaderů – nové aritmetické a bitové operace, a vlastnosti umožňující moderní styl programování shaderů;
  • volitelná rozšíření – per-sample shading, pokročilé blending módy, a tak dále.

Použití platformy v systémech[editovat | editovat zdroj]

OpenGL ES 1.0[editovat | editovat zdroj]

OpenGL ES 1.0 přidal oficiální 3D grafické API do operačních systémů Android[10] a Symbian,[11] podobně jako do QNX[12] Je podporován i v PlayStation 3 jako jedno z oficiálních grafických rozhraní (API)[13] za použití Nvidia's Cg místo GLSL.[14] PlayStation 3 také podporuje několik vlastností z verze OpenGL ES 2.0.

OpenGL ES 1.1[editovat | editovat zdroj]

Verze 1.1 OpenGL ES je podporována:

OpenGL ES 2.0[editovat | editovat zdroj]

Verze 2.0 OpenGL ES je podporována:

OpenGL ES 3.0[editovat | editovat zdroj]

Verze 3.0 OpenGL ES je podporována:

Podporováno některými posledními verzemi následujících GPU: Khronos Products [1]

OpenGL ES 3.1[editovat | editovat zdroj]

Verze 3.1 OpenGL ES je podporována:

Verzi 3.1 OpenGL ES jsou připravena podporovat poslední verze některých grafických procesorů ARM Mali.[24][25][26]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku OpenGL ES na anglické Wikipedii.

  1. Khronos Press Releases - OpenGL ES 2.0 [online]. Khronos.org, 2007-03-05, [cit. 2010-12-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  2. Edward Angel, Dave Shreiner, Interactive Computer Graphics: A Top-Down Approach with Shader-Based OpenGL, 6th Edition, p. xxi-xxii, ISBN 978-0-13-254523-5
  3. The OpenGL® ES Shading Language [online]. Khronos.org, [cit. 2013-02-16]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. http://www.opengl.org/registry/doc/glspec41.core.20100725.pdf
  5. The OpenGL ES 3.0 specification [online]. . Dostupné online. (anglicky) 
  6. Khronos Releases OpenGL ES 3.0 Specification to Bring Mobile 3D Graphics to the Next Level [online]. Khronos.org, 2012-08-06, [cit. 2012-08-06]. Dostupné online. (anglicky) 
  7. The OpenGL ES 3.0 Shading Language Online Reference Pages [online]. . Dostupné online. (anglicky) 
  8. Khronos Releases OpenGL ES 3.1 Specification
  9. OpenGL ES 3.1 je hotové. Mobilním GPU dává compute shader a další nové funkce
  10. What is Android?, Google
  11. Symbian OS v9.5 product sheet, Symbian
  12. Using OpenGL ES [online]. QNX, [cit. 2011-01-08]. Dostupné online. (anglicky) 
  13. OpenGL ES demo in PPT format
  14. SONY/Khronos OpenGL ES/PSGL Presentation in PPT format
  15. New in this beta release [online]. Research in Motion, [cit. 2009-12-08]. Dostupné online. (anglicky) 
  16. Koh, Damian."What to expect for BlackBerry smartphones", 2009-11-29. Ověřeno k 2009-12-08. 
  17. a b PDK - Overview [online]. HP Palm Developer Center, [cit. 2010-12-23]. Dostupné online. (anglicky) 
  18. DMP announces OpenGL ES 1.1 conformant PICA 200 adopted by Nintendo [online]. 2010-06-21, [cit. 2013-06-02]. Dostupné online. (anglicky) 
  19. "Android 2.2 specifications", Google, 2010-07-01. 
  20. Maemo software - Nokia > Nokia N900 mobile computer > Technical specifications [online]. Nokia Corporation, [cit. 2010-01-12]. Dostupné online. (anglicky) 
  21. iOS7
  22. BHATIA, Anuj. Samsung Galaxy S5 LTE-A Special Edition Goes Official in South Korea. www.gizbot.com [online]. 23.6.2014 [cit. 24.6.2014], www.gizbot.com. Dostupné online.  (anglický) 
  23. SMITH, Ryan. Google I/O: Qualcomm Celebrates Launch of Adreno 420 GPU for Android Gaming. AnandTech.com [online]. 23.6.2014 [cit. 24.6.2014], www.anandtech.com. Dostupné online.  (anglický) 
  24. LARABEL, Michael. ARM Mali GPUs Go For OpenGL ES 3.1 Compliance. Phoronix [online]. 2014-06-07 [cit. 2014-06-07]. Dostupné online.  (angličtina) 
  25. ARM. OpenGL ES 3.1 Compute Shaders [online]. . Dostupné online.  
  26. CRIJNS, Koen. ARM: 20 dollar and 64-bit Android smartphones to be expected. http://uk.hardware.info/ [online]. 24.6.2014, http://uk.hardware.info/. Dostupné online.  

Literatura[editovat | editovat zdroj]

Související články[editovat | editovat zdroj]

  • OpenGL – průmyslový standard specifikující multiplatformní rozhraní (API) pro tvorbu aplikací počítačové grafiky,
  • WebGL – jako OpenGL, pro JavaScript,
  • OpenAL – je audio standard,
  • OpenCL – průmyslový standard specifikující multiplatformní rozhraní (API) pro tvorbu výpočetně náročných aplikací,
  • GLUT – OpenGL Utility Toolkit,
  • ALUT – OpenAL Utility Toolkit,
  • DirectX – grafické API pro Microsoft Windows,
  • Direct3D – součást DirectX.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]