OpenGL ES

OpenGL ES

Логотип OpenGL ES
Автор (ы))	ARB
Разработчик (и)	Khronos Group
Первый выпуск	28 июля 2003 г.; 17 лет назад (28.07.2003)
Стабильный выпуск	3.2 / 10 августа 2015 г.; 5 лет назад (10.08.2015)
Операционная система	Кросс-платформенная
Платформа	Кросс-платформенная
Тип	API
Лицензия	Бесплатно, роялти или лицензирование
Веб-сайт	www.khronos.org / opengles

OpenGL для встроенных систем (OpenGL ES или GLES ) является подмножеством OpenGL рендеринга компьютерной графики интерфейса прикладного программирования (API) для рендеринга 2D и 3D компьютерная графика, например, используемая в видеоиграх, обычно с аппаратным ускорением с использованием графического процессора (GPU). Он разработан для встроенных систем, таких как смартфоны, планшетные компьютеры, игровые консоли и КПК. OpenGL ES - это «наиболее широко применяемый API трехмерной графики в истории».

Этот API кросс-языковой и мультиплатформенный. Библиотеки GLUT и GLU недоступны для OpenGL ES. OpenGL ES управляется некоммерческой технологией консорциумом Khronos Group. Vulkan, API нового поколения от Khronos, предназначен для более простых высокопроизводительных драйверов для мобильных и настольных устройств.

• 1 Версии
  • 1.1 OpenGL ES 1.0
  • 1.2 OpenGL ES 1.1
  • 1.3 OpenGL ES 2.0
  • 1.4 OpenGL ES 3.0
  • 1.5 OpenGL ES 3.1
  • 1.6 OpenGL ES 3.2
• 2 Использование платформы
  • 2.1 OpenGL ES 1.0
  • 2.2 OpenGL ES 1.1
  • 2.3 OpenGL ES 2.0
  • 2.4 OpenGL ES 3.0
  • 2.5 OpenGL ES 3.1
    • 2.5.1 Android Extension Pack
  • 2.6 OpenGL ES 3.2
• 3 Устаревшая поддержка устройств Apple
• 4 Будущее
• 5 Совместимость с OpenGL
• 6 См. Также
• 7 Ссылки
• 8 Дополнительная литература
• 9 Внешние ссылки

Сейчас существует несколько версий спецификации OpenGL ES. OpenGL ES 1.0 разработан в соответствии со спецификацией OpenGL 1.3, OpenGL ES 1.1 определен в соответствии со спецификацией OpenGL 1.5, а OpenGL ES 2.0 определен в соответствии со спецификацией OpenGL 2.0. Это означает, что, например, приложение, написанное для OpenGL ES 1.0, должно быть легко переносимо на настольный OpenGL 1.3; поскольку OpenGL ES представляет собой урезанную версию API, обратное может быть, а может и нет, в зависимости от конкретных используемых функций.

OpenGL ES поставляется с собственной версией языка затенения (OpenGL ES SL), который отличается от OpenGL SL.

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

OpenGL ES 1.0

OpenGL ES 1.0 был публично выпущен 28 июля 2003 года. OpenGL ES 1.0 основан на исходном API OpenGL 1.3, при этом большая часть функций удалена и немного добавлена. Одно существенное различие между OpenGL и OpenGL ES заключается в том, что OpenGL ES устранил необходимость заключать в скобки вызовы библиотеки OpenGL с помощью glBeginи glEnd. Другие существенные отличия заключаются в том, что семантика вызова для примитивных функций визуализации 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 запятой (FPU). Многие другие функции и примитивы рендеринга были удалены в версии 1.0 для создания облегченного интерфейса, включая:

• примитивы рендеринга четырех и многоугольников,
• тексген, штриховые линии и полигональные точки,
• режим полигонов и рендеринг многоугольников со сглаживанием не поддерживается, хотя рендеринг с использованием мультисэмплов по-прежнему возможен (вместо фрагментов альфа-границы), операции класса пикселей
• ARB_Imageне поддерживаются, а также растровые изображения или 3D-текстуры,
• несколько из более технических режимов рисования исключены, включая передний буфер и буфер накопления. Операции с растровыми изображениями, в частности копирование пикселей (по отдельности), не разрешены, равно как и ни оценщики, ни (пользователь) операции выбора,
• списки отображения и отзывы удаляются, как и операции push и pop для атрибутов состояния,
• некоторые параметры материала были удалены, включая параметры задней поверхности и определенные пользователем плоскости отсечения.

Фактическая версия - 1.0.0.2.

OpenGL ES 1.1

OpenGL ES 1.1 добавлены функции, такие как обязательная поддержка для мультитекстур, улучшенная поддержка мультитекстур (включая комбайнеры и операции с точечным произведением текстуры), автоматическое создание mipmap, объекты буфера вершин, запросы состояния, плоскости пользовательских клипов и больший контроль над рендерингом точек. Фактическая версия - 1.1.12.

OpenGL ES 2.0

OpenGL ES 2.0 был публично выпущен в марте 2007 года. Он примерно основан на OpenGL 2.0, но он устраняет большую часть конвейера рендеринга с фиксированной функцией в пользу программируемого, аналогично переходу с OpenGL 3.0 на 3.1. Поток управления в шейдерах обычно ограничивается прямым ветвлением и циклами, где максимальное количество итераций может быть легко определено во время компиляции. Почти все функции рендеринга на этапе преобразования и освещения, такие как спецификация материалов и параметров освещения, ранее задававшаяся API фиксированных функций, заменены шейдерами , написанными графическим программистом. В результате OpenGL ES 2.0 не обратно совместим с OpenGL ES 1.1. Некоторые несовместимости между настольной версией OpenGL и OpenGL ES 2.0 сохранялись до OpenGL 4.1, в котором было добавлено расширение GL_ARB_ES2_compatibility. Фактическая версия - 2.0.25.

Группа Khronos написала документ, описывающий различия между OpenGL ES 2.0 и обычным OpenGL 2.0.

OpenGL ES 3.0

Спецификация OpenGL ES 3.0 была публично выпущена в августе 2012 года. OpenGL ES 3.0 обратно совместим с OpenGL ES 2.0, что позволяет приложениям постепенно добавлять новые визуальные функции в приложения. OpenGL 4.3 обеспечивает полную совместимость с OpenGL ES 3.0. Версия 3.0 также является основой для WebGL 2.0. Актуальна версия 3.0.6.

Новые функциональные возможности в спецификации OpenGL ES 3.0 включают:

• несколько улучшений конвейера рендеринга для ускорения расширенных визуальных эффектов, включая: запросы окклюзии, обратная связь преобразования, инстанс рендеринга и поддержка четырех или более целей рендеринга,
• высокое качество ETC2 / EAC сжатие текстур как стандартная функция, устраняющая необходимость в другом наборе текстур для каждой платформы,
• новая версия языка затенения GLSL ES с полной поддержкой целочисленных и 32-битных операций с плавающей запятой ;
• значительно расширена функциональность текстурирования, включая гарантированную поддержку плавающих точечные текстуры, 3D текстуры, текстуры глубины, текстуры вершин, текстуры NPOT, текстуры R / RG, неизменяемые текстуры, текстуры 2D-массива, swizzles, LOD и mip уровень зажимы, бесшовная кубическая карта s и объекты сэмплера,
• обширный набор требуемых форматов текстуры и буфера рендеринга с явно заданным размером, что снижает вариативность реализации и значительно упрощает написание переносимых приложений.

OpenGL ES 3.1

Спецификация OpenGL ES 3.1 была выпущена публично. в марте 2014 г. Новые функции в OpenGL ES 3.1 включают:

• Вычислительные шейдеры
• Независимые вершины и фрагменты шейдеры
• Команды косвенного рисования

OpenGL ES 3.1 обратно совместим с OpenGL ES 2.0 и 3.0, что позволяет приложениям постепенно включать новые функции. Фактическая версия - 3.1- (ноябрь 2016 г.).

OpenGL ES 3.2

Спецификация OpenGL ES 3.2 была публично выпущена в августе 2015. Новые возможности в OpenGL ES 3.2 включают: шейдеры

• геометрии и тесселяции, для эффективной обработки сложных сцен на графическом процессоре.
• Цели рендеринга с плавающей запятой для повышения гибкости при выполнении высокоточных вычислений.
• Сжатие ASTC для уменьшения объема памяти и полосы пропускания, используемой для обработки текстур.
• Улучшенное смешивание для сложной композиции и обработки множественных вложений цветов.
• Расширенные объекты текстуры, такие как буферы текстур, мультидискретный 2D-массив и массивы кубической карты.
• Функции отладки и устойчивости для e разработка кода asier и безопасное выполнение.

Фактическое состояние: 3.2.6, июль 2019 г.

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

API следующего поколения - Vulkan.

Полный список компаний и их совместимых продуктов см. здесь

OpenGL ES 1.0

OpenGL ES 1.0 добавил официальную 3D-графику API в операционные системы Android и Symbian, а также в QNX It также поддерживается PlayStation 3 в качестве одного из официальных графических API-интерфейсов (другой является библиотекой низкого уровня libgcm) с Nvidia Cg вместо GLSL. PlayStation 3 также включает несколько функций версии 2.0 OpenGL ES.

OpenGL ES 1.1

Версия 1.1 OpenGL ES поддерживается:

• Android 1.6
• Apple iOS для iPad, iPhone и iPod Touch
• RIM серии операционных систем BlackBerry 5.0 (только BlackBerry Storm 2, BlackBerry Curve 8530 и более поздние модели имеют необходимое оборудование)
• BlackBerry PlayBook
• BlackBerry BB10
• Различные телефоны Nokia, такие как Nokia N95, N93, N93i и N82.
• Palm webOS, с использованием комплекта разработки подключаемых модулей
• Nintendo 3DS

OpenGL ES 2.0

Поддерживается:

• Платформа Android начиная с Android 2.0 по NDK и Android 2.2 через Java
• AmigaOS на AmigaOne с Warp3D Nova и совместимой видеокартой RadeonHD.
• Apple iOS 5 или новее в iPad, iPad Mini, iPhone 3GS или новее и iPod Touch 3-го поколения или более поздние
• устройства BlackBerry с BlackBerry OS 7.0 a nd Blackberry 10, а также BlackBerry PlayBook
• Google Native Client
• Intel HD Graphics 965G / X3000 и выше (Linux)
• Nvidia ( Android), Curie NV40 +: Linux, Windows
• Различные телефоны Nokia (например, Symbian ^ 3 на базе Nokia N8, MeeGo на основе Nokia N9 и на базе Maemo на основе Nokia N900 )
• Palm webOS с использованием комплекта разработки подключаемых модулей
• Консоль Pandora
• Raspberry Pi
• Odroid
• Различные мобильные телефоны Samsung (например, Wave )
• Веб-браузеры (WebGL )
• Консоль GCW Zero
• Портативная консоль PlayStation Vita
• PlayStation 4 консоль

OpenGL ES 3.0

Поддерживается:

• Android, начиная с версии 4.3, на устройствах с соответствующим оборудованием и драйверами, включая:
  • Nexus 7 (2013)
  • Nexus 4
  • Nexus 5
  • Nexus 10
  • HTC Butterfly S
  • HTC One / One Max
  • L G G2
  • LG G Pad 8.3
  • Raspberry Pi 4
  • 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 года)
  • Sony Xperia M
  • Sony Xperia Z / ZL
  • Sony Xperia Z1
  • Sony Xperia Z Ultra
  • Sony Xperia Tablet Z
• iOS с версии 7, на устройствах, включая:
  • iPhone 5S
  • iPad Air
  • iPad mini с дисплеем Retina
• ОС BlackBerry 10 с версии 10.2, на устройствах в том числе:
  • BlackBerry Z3
  • BlackBerry Z30
  • BlackBerry Passport

Поддерживается некоторыми последними версиями этих графических процессоров:

• Adreno серий 300 и 400 (Android, BlackBerry 10, Windows10 Windows RT )
• Mali серии T600 и новее (Android, Linux, Windows 7)
• PowerVR Series6 (iOS, Linux)
• Vivante (Android, OS X 10.8.3, Windows 7)
• Nvidia (Android), Tesla G80 +: Linux, Windows 7+
• Intel HD Graphi cs Sandy Bridge и выше (Linux)
• AMD Terascale и актуальная GCN-архитектура (Windows, Linux)
• LLVMpipe и Softpipe: программные драйверы в Mesa
• VIRGL: виртуальный драйвер для виртуальных машин в 2018 году с Mesa 18.1 (см. Mesamatrix.net)

OpenGL ES 3.1

Поддерживается Windows, Linux, Android (начиная с версии 5.0) на устройствах с соответствующим оборудованием и драйверами, в том числе:

• Adreno 400 series
• Adreno 500 series (Mesa 18.1 для Linux и Android)
• AMD Terascale и актуальная GCN-архитектура (Windows, Linux)
• Intel HD Графика для Intel Atom Z3700 series (Android)
• Intel HD Graphics для Intel Celeron серий N и J (Android)
• Intel HD Graphics для Intel Pentium серии N и J (Android)
• Intel HD Graphics Haswell и выше (Linux Mesa: предыдущая версия Ivy Bridge почти без трафаретного текстурирования)
• Серия Mali T6xx (midgard) и далее (Android, Linux)
• Nvidia GeForce 400 серии и новее (Windows, L inux)
• Nvidia Tegra K1 (Android, Linux)
• Nvidia Tegra X1 (Android)
• PowerVR Series 6, 6XE, 6XT, 7XE и 7XT (Linux, Android)
• Vivante серии GC2000 и далее (опционально с GC800 и GC1000)
• VIRGL: виртуальный драйвер для виртуальных машин в 2018 году с Mesa 18.1 (см. Mesamatrix.net)

Android Extension Pack

Android Extension Pack (AEP) - это набор расширений OpenGL ES 3.1, объединенных в одно расширение, представленное Google в 2014 году. Это позволяет приложениям использовать все функции набора расширений, при этом тестируя только наличие единственного. AEP был официально добавлен в Android Lollipop для обеспечения дополнительных функций, таких как тесселяция, по сравнению с тем, что было официально в версии GLES 3.1. Обновление OpenGL ES 3.2 в значительной степени состоит из дополнений AEP, которые уже присутствуют в настольном OpenGL.

OpenGL ES 3.2

OpenGL ES 3.2, включая Android Extension Pack (AEP) "может похвастаться небольшим количеством улучшений по сравнению с прошлогодним OpenGL ES 3.1. Оба используют аналогичные функции из AEP. Начиная с AEP, оборудование, совместимое с OpenGL ES 3.2, будет поддерживать тесселяцию для дополнительных геометрических деталей, новые геометрические шейдеры, Сжатие текстур ASTC для уменьшения занимаемой памяти, целевые объекты рендеринга с плавающей запятой для высокоточных вычислительных процессов и новые функции отладки для разработчиков. Эти высокотехнологичные функции уже присутствуют в полной спецификации OpenGL 4 группы. "

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

• Adreno 420 и новее (Android, Linux)
• AMD GCN-архитектура (Windows, Linux (Mesa 18. 2))
• Intel HD Graphics Skylake и выше (Linux)
• Mali-T760 и новее (Android, Linux)
• Nvidia GeForce серии 400 (Fermi) и новее ( Windows, Linux)
• VIRGL: виртуальный драйвер для виртуальных машин в 2018 году с Mesa 18.1 (см. Mesamatrix.net)

OpenGL ES (и OpenGL) - устарело в операционных системах Apple, но все еще работает как минимум в iOS 12.

Нет планов для новой базовой версии, потому что Vulkan импульс вытесняет его

Было создано несколько библиотек для эмуляции вызовов OpenGL с использованием GL ES:

• Nvidia предлагает 2-пункт BSD лицензионная библиотека под названием Regal, изначально созданная Кассом Эвериттом. Последний раз он обновлялся в 2016 году. Regal используется, например, Google NaCl.
• Лицензированный MIT GL4ES эмулирует OpenGL 2.1 / 1.5 с использованием GL ES 2.0 / 1.1. Он основан на glshim.

• Direct3D - Windows API для высокопроизводительной трехмерной графики с аппаратной поддержкой 3D-ускорения
• DirectX - Windows API для обработки задач, связанных с графикой и видео
• Metal - низкоуровневая высокопроизводительная графическая библиотека с 3D-ускорением для устройств Apple
• OpenSL ES - API для звука во встроенных системах, разработанный Khronos Group
• ANGLE (программное обеспечение) - разработанная Google библиотека для преобразования вызовов OpenGL ES в вызовы DirectX или Vulkan

• Гинзбург, Дэн; Пурномо, Будириджанто; Шрейнер, Дэйв; Мунши, Афтаб (2014). Руководство по программированию OpenGL ES 3.0. Эддисон-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.
• Эстл, Дэйв и Дурнил, Дэвид (2004). Разработка игр OpenGL ES. Курс Технологии PTR. ISBN 1-59200-370-2.
• Пулли, Кари; Аарнио, Томи; Роймела, Киммо и Ваарала, Яни. Разработка графических интерфейсов программирования для мобильных устройств. IEEE CGA 2005. doi : 10.1109 / MCG.2005.129.

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

• Официальный веб-сайт
• Общедоступное отслеживание ошибок
• Компании, соответствующие OpenGL ES
• Общественные форумы
• Список устройств, совместимых с OpenGL ES
• Домашняя страница OpenGL
• Эмулятор OpenGL ES 1.1 и 2.0 от ARM
• Эмулятор OpenGL ES 3.0 из ARM