OpenGLES

В этой статье используются пустые URL-адреса , которые неинформативны и уязвимы для ссылочной порчи . Пожалуйста, рассмотрите возможность преобразования их в полные цитаты, чтобы гарантировать, что статья останется проверяемой и сохранит единый стиль цитирования. Для форматирования доступно несколько шаблонов и инструментов, таких как reFill ( документация ) и Citation bot ( документация ) . ( Июнь 2022 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Оригинальный автор(ы)	АРБ
Разработчик(и)	Группа компаний «Хронос»
Первоначальный выпуск	28 июля 2003 г. ; 21 год назад ( 2003-07-28 )
Стабильный релиз	3.2 [1] / 10 августа 2015 г. ; 9 лет назад ( 2015-08-10 )
Операционная система	Кроссплатформенный
Платформа	Кроссплатформенный
Преемник	Вулкан
Тип	API
Лицензия	Бесплатно, без роялти или лицензирования
Веб-сайт	www.khronos.org/opengles

OpenGL для встраиваемых систем ( OpenGL ES или GLES ) — это подмножество ^[2] интерфейса прикладного программирования (API) компьютерной графики OpenGL для рендеринга 2D и 3D компьютерной графики , например, той, что используется в видеоиграх , обычно с аппаратным ускорением с использованием графического процессора (GPU). Он разработан для встраиваемых систем, таких как смартфоны , планшетные компьютеры , игровые консоли и КПК . OpenGL ES — это «наиболее широко используемый API 3D-графики в истории». ^[3]

API является кросс-языковым и многоплатформенным . Библиотека GLU и оригинальный GLUT недоступны для OpenGL ES, однако freeglut поддерживает их. OpenGL ES управляется некоммерческим технологическим консорциумом Khronos Group . Vulkan , API следующего поколения от Khronos, создан для более простых высокопроизводительных драйверов для мобильных и настольных устройств. ^[4]

В настоящее время существует несколько версий спецификации OpenGL ES. OpenGL ES 1.0 составлена ​​на основе спецификации OpenGL 1.3, OpenGL ES 1.1 определена относительно спецификации OpenGL 1.5, а OpenGL ES 2.0 определена относительно спецификации OpenGL 2.0. Это означает, что, например, приложение, написанное для OpenGL ES 1.0, должно быть легко переносимым на настольный OpenGL 1.3; поскольку OpenGL ES является урезанной версией API, обратное может быть верным или нет, в зависимости от конкретных используемых функций.

OpenGL ES поставляется со своей собственной версией языка шейдеров (OpenGL ES SL), которая отличается от OpenGL SL . ^[5]

Версии 1.0 и 1.1 имеют общие профили (CM) и общие профили lite (CL), разница в том, что общие профили lite поддерживают только типы данных с фиксированной точкой вместо поддержки типов данных с плавающей точкой , тогда как общие профили поддерживают оба типа.

OpenGL ES 1.0 был выпущен публично 28 июля 2003 года. OpenGL ES 1.0 основан на оригинальном API OpenGL 1.3, с большим количеством удаленной функциональности и небольшим количеством добавленной. Одно существенное различие между OpenGL и OpenGL ES заключается в том, что OpenGL ES устранил необходимость заключать вызовы библиотеки OpenGL в скобки glBeginи glEnd. Другие существенные различия заключаются в том, что семантика вызовов для примитивных функций рендеринга была изменена в пользу массивов вершин, а для координат вершин были введены типы данных с фиксированной точкой . Также были добавлены атрибуты для лучшей поддержки вычислительных возможностей встроенных процессоров, которым часто не хватает блока с плавающей точкой (FPU). Многие другие функции и примитивы рендеринга были удалены в версии 1.0 для создания легкого интерфейса, включая:

• примитивы рендеринга четырехугольников и полигонов;
• texgen, линия и полигональный пунктир;
• полигональный режим и рендеринг сглаженных полигонов не поддерживаются, хотя рендеринг с использованием мультисэмпла по-прежнему возможен (вместо фрагментов альфа-границы);
• ARB_ImageОперации с классами пикселей, растровые изображения и 3D-текстуры не поддерживаются;
• исключены несколько более технических режимов рисования, включая передний буфер и буфер накопления;
• операции с растровыми изображениями для копирования пикселей по отдельности, оценщики и операции выбора пользователя не допускаются;
• списки отображения и обратная связь удалены, как и операции push и pop для атрибутов состояния;
• и некоторые параметры материала были удалены, включая параметры задней поверхности и определяемые пользователем плоскости отсечения.

Текущая версия — 1.0.0.2. ^[6]

OpenGL ES 1.1 добавил такие функции, как обязательная поддержка мультитекстурирования, улучшенная поддержка мультитекстурирования (включая комбинаторы и операции скалярного произведения текстур), автоматическая генерация MIP-карт , объекты буфера вершин , запросы состояний, пользовательские плоскости отсечения и улучшенный контроль над рендерингом точек. ^[7] Текущая версия — 1.1.12. ^[8]

OpenGL ES 2.0 был публично выпущен в марте 2007 года. ^[10] Он примерно основан на OpenGL 2.0, но он устраняет большую часть конвейера рендеринга с фиксированными функциями в пользу программируемого в ходе перехода, аналогичного переходу от OpenGL 3.0 к 3.1. ^[11] Поток управления в шейдерах, как правило, ограничен прямым ветвлением и циклами, где максимальное количество итераций можно легко определить во время компиляции. ^[12] Почти все функции рендеринга на этапе преобразования и освещения, такие как спецификация материалов и параметров освещения, ранее заданных API с фиксированными функциями, заменены шейдерами , написанными графическим программистом. В результате OpenGL ES 2.0 не имеет обратной совместимости с OpenGL ES 1.1. Некоторые несовместимости между настольной версией OpenGL и OpenGL ES 2.0 сохранялись до OpenGL 4.1, в которой было добавлено GL_ARB_ES2_compatibilityрасширение. ^[13] Текущая версия — 2.0.25. ^[14]

Группа Khronos написала документ, описывающий различия между OpenGL ES 2.0 и обычным OpenGL 2.0. ^[15]

Спецификация OpenGL ES 3.0 ^[17] была публично выпущена в августе 2012 года. ^[18] Она обратно совместима с OpenGL ES 2.0 и частично совместима с WebGL 2.0, ^[19] поскольку WebGL 2.0 был разработан для обеспечения высокой степени взаимодействия с OpenGL ES 3.0. ^[20] Текущая версия стандарта OpenGL ES 3.0 — 3.0.6, выпущенная в ноябре 2019 года. ^[21]

Новые функциональные возможности спецификации OpenGL ES 3.0 включают:

• многочисленные усовершенствования конвейера рендеринга для ускорения расширенных визуальных эффектов, включая: запросы окклюзии , обратную связь по преобразованию , инстансированный рендеринг и поддержку четырех или более целей рендеринга ;
• высококачественное сжатие текстур ETC2/EAC в качестве стандартной функции, устраняющее необходимость в отдельном наборе текстур для каждой платформы;
• новая версия языка шейдеров GLSL ES ^[22] с полной поддержкой целочисленных и 32-битных операций с плавающей точкой ;
• значительно улучшенная функциональность текстурирования , включая гарантированную поддержку текстур с плавающей точкой , 3D-текстур, текстур глубины, вершинных текстур, текстур NPOT, текстур R/RG, неизменяемых текстур, текстур 2D-массивов, swizzles , зажимов уровней LOD и MIP, бесшовных кубических карт и объектов-сэмплеров;
• обширный набор требуемых, явно заданных по размеру форматов текстур и буферов рендеринга, что снижает вариативность реализации и значительно упрощает написание переносимых приложений.

Спецификация OpenGL ES 3.1 ^[23] была публично выпущена в марте 2014 года. Новые функциональные возможности OpenGL ES 3.1 включают в себя: ^[24]

• Вычислительные шейдеры
• Независимые вершинные и фрагментные шейдеры
• Косвенные команды рисования

OpenGL ES 3.1 обратно совместим с OpenGL ES 2.0 и 3.0, что позволяет приложениям постепенно включать новые функции. Текущая версия — 3.1 (ноябрь 2016 г.). ^[25]

Спецификация OpenGL ES 3.2 ^[26] была публично выпущена в августе 2015 года. Новые возможности OpenGL ES 3.2 включают в себя:

• Геометрические и тесселяционные шейдеры для эффективной обработки сложных сцен на графическом процессоре.
• Цели рендеринга с плавающей точкой для повышения гибкости при высокоточных вычислительных операциях.
• Сжатие ASTC для уменьшения объема памяти и полосы пропускания, используемых для обработки текстур.
• Улучшенное смешивание для сложного композитинга и обработки нескольких цветовых присоединений.
• Расширенные целевые объекты текстур, такие как буферы текстур, многовыборочные двумерные массивы и массивы кубических карт.
• Функции отладки и обеспечения надежности для упрощения разработки кода и безопасного выполнения.

Фактическое состояние — 3.2.6 июля 2019 г. ^{[27] [28]}

Еще несколько расширений разрабатываются или находятся в разработке в Mesa для следующей версии OpenGL ES (см. Mesamatrix).

API следующего поколения — Vulkan. ^[29]

Полный список компаний и их соответствующей продукции можно посмотреть здесь.

OpenGL ES 1.0 добавил официальный API 3D-графики в операционные системы Android ^[30] и Symbian OS v8.0a ^{[31] [32]} , а также в QNX ^[33]. Он также поддерживается PlayStation 3 как один из ее официальных графических API ^[34] (другой — низкоуровневая библиотека libgcm ) с Cg от Nvidia вместо GLSL. ^[35] PlayStation 3 также включает в себя несколько функций версии 2.0 OpenGL ES.

• Нокиа 6630 ^[36]

Версию OpenGL ES 1.1 поддерживают:

• Андроид 1.6
• Apple iOS для iPad , iPhone и iPod Touch
• Операционная система BlackBerry 5.0 от RIM ^[37] (только BlackBerry Storm 2 , BlackBerry Curve 8530 и более поздние модели имеют необходимое аппаратное обеспечение ^[38] )
• BlackBerry PlayBook
• BlackBerryBB10
• Различные телефоны Nokia , такие как Nokia N95, N93, N93i и N82.
• Palm webOS , использующая Plug-in Development Kit ^[39]
• Нинтендо 3DS ^[40]

При поддержке:

• Платформа Android начиная с Android 2.0 через NDK и Android 2.2 через Java ^[41]
• AmigaOS на AmigaOne с Warp3D Nova и совместимой видеокартой Radeon HD .
• Apple iOS 5 или более поздней версии на iPad , iPad Mini , iPhone 3GS или более поздней версии и iPod Touch 3-го поколения или более поздней версии
• Устройства BlackBerry с BlackBerry OS 7.0 и BlackBerry 10 , а также BlackBerry PlayBook
• Собственный клиент Google
• Intel HD Graphics 965G / X3000 и выше (Linux) ^[42]
• Nvidia (Android), Curie NV40+: Linux, Windows ^[43]
• Различные телефоны Nokia (например, Nokia N8 на базе Symbian ^3 , Nokia N9 на базе MeeGo и Nokia N900 на базе Maemo ^[44] )
• Palm webOS , с использованием Plug-in Development Kit ^[39]
• Консоль Пандора​
• Малиновый Пи
• Одроид​
• Различные мобильные телефоны Samsung (например, Wave )
• Веб-браузеры ( WebGL )
• Консоль GCW Zero
• Портативная консоль PlayStation Vita
• Консоль PlayStation 4

При поддержке:

• Android, начиная с версии 4.3, на устройствах с соответствующим оборудованием и драйверами, включая:
  • Нексус 7 (2013)
  • Нексус 4
  • Нексус 5
  • Нексус 10
  • HTC Бабочка S
  • HTC One / One Max
  • LG G2
  • LG G Pad 8.3
  • Samsung Galaxy J5
  • Samsung Galaxy J5 (2016)
  • Samsung Galaxy S4 (версия Snapdragon)
  • Samsung Galaxy S5
  • Samsung Galaxy Note 3
  • Samsung Galaxy Note 10.1 (выпуск 2014 г.)
  • Sony Xperia M
  • Sony Xperia Z /ZL
  • Sony Xperia Z1
  • Sony Xperia Z Ультра
  • Планшет Sony Xperia Z
• iOS начиная с версии 7 на следующих устройствах:
  • iPhone 5S ^[45]
  • iPad Air
  • iPad mini с дисплеем Retina
• BlackBerry 10 OS, начиная с версии 10.2, на следующих устройствах:
  • BlackBerry Z3
  • BlackBerry Z30
  • BlackBerry Паспорт

Поддерживается некоторыми последними версиями этих графических процессоров: ^{[46] [47]}

• Adreno 300 и 400 серии ( Android , BlackBerry 10 , Windows10 Windows RT )
• Серия Mali T600 и более поздние версии (Android, Linux , Windows 7)
• PowerVR Series6 ( iOS , Linux)
• Виванте (Android, OS X 10.8.3, Windows 7)
• Nvidia (Android), Tesla G80+: Linux, Windows 7+
• Intel HD Graphics Sandy Bridge и выше (Linux) ^[42]
• AMD Terascale и актуальная GCN-архитектура (Windows, Linux)
• LLVMpipe и Softpipe: программные драйверы в Mesa ^[43]
• VIRGL: виртуальный драйвер для виртуальных машин в 2018 году с Mesa 18.1 (см. Mesamatrix.net)

Поддерживается Windows, Linux, Android (начиная с версии 5.0) на устройствах с соответствующим оборудованием и драйверами, ^[48] включая:

• Серия Adreno 400 ^{[49] [50]}
• Серия Adreno 500 (Mesa 18.1 для Linux и Android)
• AMD Terascale и актуальная GCN-архитектура (Windows, Linux (r600, radeonSI))
• Intel HD Graphics для серии Intel Atom Z3700 (Android)
• Intel HD Graphics для Intel Celeron серий N и J (Android)
• Intel HD Graphics для Intel Pentium серий N и J (Android)
• Intel HD Graphics Haswell и выше (Linux Mesa: предыдущий Ivy Bridge почти без трафаретного текстурирования) ^[42]
• Mali T6xx (midgard) серии и далее ^[51] (Android, Linux)
• Nvidia GeForce серии 400 и выше (Windows, Linux)
• Nvidia Tegra K1 (Android, Linux)
• Nvidia Tegra X1 (Android)
• PowerVR серии 6, 6XE, 6XT, 7XE и 7XT (Linux, Android)
• Vivante серии GC2000 и далее (опционально для GC800 и GC1000) ^[52]
• panfrost: поддержка ARM panfrost (Linux Mesa 22.0)
• v3d: Драйвер для Broadcom VideoCore в Mesa (Linux)
  • Raspberry Pi 4 и 5
• VIRGL: виртуальный драйвер для виртуальных машин в 2018 году с Mesa 18.1 (см. Mesamatrix.net)
• LLVMpipe: программный драйвер в Mesa 20.2 (Linux)
• softpipe: программный драйвер в Mesa 20.3 (Linux)
• Zink: драйвер эмуляции в Mesa 21.1 (Linux)
• d3d12: драйвер WSL2 Linux для Microsoft 10+ (Mesa 22.0)
• Графика Apple M1 и M2 в Fedora Asahi Remix (Linux)

Android Extension Pack (AEP) — ​​это набор расширений OpenGL ES 3.1, все из которых объединены в одно расширение, представленное Google в 2014 году. Это позволяет приложениям использовать все функции набора расширений, при этом проверяя наличие только одного из них. AEP был официально добавлен в Android Lollipop для предоставления дополнительных функций, таких как тесселяция, по сравнению с тем, что официально было в редакции GLES 3.1. Обновление OpenGL ES 3.2 в значительной степени состоит из дополнений AEP, которые уже присутствуют в настольном OpenGL. ^[53]

OpenGL ES 3.2, включающий Android Extension Pack (AEP), «может похвастаться небольшим количеством улучшений по сравнению с прошлогодним OpenGL ES 3.1. Оба используют схожие функции из AEP. Из AEP, совместимое с OpenGL ES 3.2 оборудование будет поддерживать тесселяцию для дополнительной детализации геометрии, новые геометрические шейдеры, сжатие текстур ASTC для меньшего объема памяти, цели визуализации с плавающей точкой для высокоточных вычислительных процессов и новые функции отладки для разработчиков. Эти высококлассные функции уже присутствуют в полной спецификации OpenGL 4 группы». ^{[54] [3]}

Поддерживается Windows, Linux, Android (возможно, начиная с версии 6.0, требуются версии 7.0+ Vulkan 1.0 и OpenGL ES 3.2) на устройствах с соответствующим оборудованием и драйверами, включая:

• Adreno 420 и новее (Android, Linux (freedreno))
• Архитектура AMD GCN (Windows, Linux (Mesa 18.2 с radeonSI))
• Intel HD Graphics Skylake и выше (Linux) ^[42]
• Mali-T760 и новее (Android, Linux)
• Серия Nvidia GeForce 400 (Fermi) и более новые (Windows, Linux) ^[55]
• VIRGL: виртуальный драйвер для виртуальных машин в 2018 году с Mesa 18.1 (см. Mesamatrix.net)
• LLVMpipe: программный драйвер в Mesa 20 (Linux)
• Zink: Драйвер эмуляции Vulkan в Mesa 21.2 (Linux)

OpenGL ES (и OpenGL) был объявлен устаревшим в операционных системах Apple в пользу собственного графического API Metal , но всё ещё работал по крайней мере до iOS 12. [ ^56]

В настоящее время нет плана для новой базовой версии OpenGL ES, поскольку принятие Vulkan , как считается, заменит его во встроенных и мобильных приложениях. Разработка расширений OpenGL ES продолжается по состоянию на 2017 год. ^[57]

Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, дополнив его. ( Сентябрь 2014 )

Для эмуляции вызовов OpenGL с использованием GL ES создано несколько библиотек:

• Nvidia предлагает библиотеку с лицензией BSD с двумя пунктами , которая называется Regal, изначально созданную Кэссом Эвериттом. Последнее обновление было в 2016 году. ^[58] Regal используется, например, NaCl от Google . ^[59]
• Лицензированный MIT GL4ES эмулирует OpenGL 2.1/1.5 с использованием GL ES 2.0/1.1. Он основан на glshim. ^[60]

• Direct3D – API Windows для высокопроизводительной 3D-графики с поддержкой аппаратного 3D-ускорения
• DirectX – Windows API для обработки задач, связанных с графикой и видео
• Metal – низкоуровневая, высокопроизводительная 3D-графическая библиотека ускорения для платформ Apple
• OpenSL ES – API для аудио во встраиваемых системах, разработанный Khronos Group
• ANGLE (программное обеспечение) – Google разработала библиотеку для преобразования вызовов OpenGL ES в вызовы DirectX или Vulkan.
• API мобильной 3D-графики — графический API и спецификация формата файла для разработки приложений Java ME.

• Гинзбург, Дэн; Пурномо, Будириджанто; Шрейнер, Дэйв; Мунши, Аафтаб (2014). Руководство по программированию OpenGL ES 3.0 . Аддисон-Уэсли Профессионал. ISBN 978-0-321-93388-1.
• Пулли, Кари; Аарнио, Томи; Миеттинен, Вилле; Роймела, Киммо и Ваарала, Яни (2007). Мобильная 3D-графика с OpenGL ES и M3G . Морган Кауфманн. ISBN 978-0-12-373727-4.
• Astle, Dave & Durnil, David (2004). Разработка игр OpenGL ES . Технология курса PTR. ISBN 1-59200-370-2.
• Пулли, Кари; Аарнио, Томи; Роймела, Киммо и Ваарала, Яни (2005). «Проектирование интерфейсов графического программирования для мобильных устройств». IEEE Computer Graphics and Applications . 25 (6). IEEE CG&A 2005: 66–75. doi :10.1109/MCG.2005.129. PMID  16315479. S2CID  8177273.

В Wikibooks есть книга по теме: Программирование OpenGL/Обзор OpenGL ES

• Официальный сайт
• Публичное отслеживание ошибок
• Компании, соответствующие OpenGL ES
• Публичные форумы
• Список устройств, совместимых с OpenGL ES
• Домашняя страница OpenGL
• Эмулятор OpenGL ES 1.1 и 2.0 от ARM Ссылка непригодна для использования. Не нажимайте.
• Эмулятор OpenGL ES 3.0 от ARM Ссылка непригодна для использования. Не нажимайте.