OpenGL ES 2.0 簡單介紹

OpenGL ES 和 OpenGL 一樣，是 khronos 所維護、定義的免授權費、跨平台的 3D Graphics API，不過和 OpenGL 不同的是，OpenGL ES 主要是針對嵌入式系統（embedded system）的環境（像是手機、PDA）；而近年來網頁上的多媒體技術越來越複雜、多樣化，也漸漸地需要用到 3D Graphics 的硬體加速，所以也出現了基於 OpenGL ES 2.0 而發展、直接在網頁上做 3D 顯示的 WebGL。

也由於 OpenGL ES 所針對的環境一般來說效能都較差、有支援的功能也較少，所以OpenGL ES 的技術方面的進展會比 OpenGL 來的慢、而且也有較多的限制。

目前 OpenGL ES 有兩個大版本，一個是基於 OpenGL 1.3 / 1.5、使用「fixed function pipeline」的 1.0 / 1.1，另一個則是基於 OpenGL 2.0、使用「programmable pipeline」的 2.x。兩者最大的差別，就在於 OpenGL ES 2.0 移除了 fixed function pipeline 的功能，而要使用透過 vertex / fragment shader 來實作的 programmable pipeline。

上面兩張圖取自 OpenGL ES 網站的 fixed function pipeline 和 programmable pipeline 的流程圖。以這兩張流程圖，應該可以清楚地發現：vertex shader 就是對應到本來的 transform 和 (pre-vertex) lighting 的部分，fragment shader 則是對應到 texture、colour sum、fog、alpha test 等功能；也就是說，這些（橘色的部分）本來在 fixed function pipeline 時會由系統做掉的計算，現在在 programmable pipeline 都要自己寫 shader 程式來做計算了。

這樣的好處，是 render 的方法可以變得相當地有彈性，程式開發者可以根據自己的需求，來調整這兩大塊的計算方法，來達到自己需要的功能；但是相對的缺點就是，就算是最簡單的程式，都還是需要自己編寫 shader 程式，某種程度上也提高了入門的門檻。

而另外和傳統 OpenGL 在開發上差異較大的部分，包括了：

• 在 OpenGL ES 2.0 裡也沒有 OpenGL 的 matrix stack，程式開發者必須要自行計算投影矩陣以及各物件的 transform matrix，再傳到 shader 裡做計算；雖然在 GPU 端的程式是有矩陣計算的功能，但是在 CPU 端就需要自己實作矩陣計算的基本演算法了。
• 在 OpenGL ES 裡沒有 glBegin() / glEnd() 這種 immediate mode 的函式，vertex 資料必須用 buffer object 或 vertex array 來處理。
• 取消了 GL_QUADS / GL_POLYGONS 這兩種 primitive 類型。
• vertex 的所有資訊（包含本身的位置、顏色、normal 等等）都變成以抽象的 vertex attrib 來處理，需要自行定義並在 vertex shader 裡計算。
• Lighting、material 也都是以抽象的形式，以 uniform 變數形式傳進 shader 並自行計算。

這些只是一些比較大的差異，其他還有一些地方也都不一樣，就不在這邊列舉了。而實際上，以這些部份來看，OpenGL ES 2.0 在概念上與其說是接近 OpenGL 2.0，其實更接近 OpenGL 3.x 的 Core profile 了∼所以基本上以 OpenGL 3.0 的概念來寫 OpenGL ES 2.0 的程式，應該會更為適合；只是 OpenGL ES 2.0 的功能又比 OpenGL 3.x 少了些就是了。