OpenGL ES 实践教程（二）摄像头采集数据和渲染
这一篇教程是 摄像头采集数据和渲染 ，包括了三部分内容，渲染部分-OpenGL ES，摄像头采集图像部分-AVFoundation和图像数据创建纹理部分-GPUImage。
核心思路
1、摄像头采集
AVFoundation的常用类介绍：
AVCaptureDevice 输入设备，包括摄像头、麦克风。
AVCaptureInput 输入数据源
AVCaptureOutput 输出数据源
AVCaptureSession 会话，协调输入与输出之间的数据流
AVCaptureVideoPreviewLayer 预览效果的layer
采集流程：
1、新建会话，设置图像大小；创建处理队列；
self.mCaptureSession = [[AVCaptureSession alloc] init]; self.mCaptureSession.sessionPreset = AVCaptureSessionPreset640x480; mProcessQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);2、新建摄像头输入，设置为前置摄像头；创建设备输入，并添加到会话；
AVCaptureDevice *inputCamera = nil; NSArray *devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeVideo]; for (AVCaptureDevice *device in devices) { if ([device position] == AVCaptureDevicePositionFront) { inputCamera = device; } } self.mCaptureDeviceInput = [[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:inputCamera error:nil]; if ([self.mCaptureSession canAddInput:self.mCaptureDeviceInput]) { [self.mCaptureSession addInput:self.mCaptureDeviceInput]; }3、创建数据输出，设置delegate和输出格式，添加到会话；
self.mCaptureDeviceOutput = [[AVCaptureVideoDataOutput alloc] init]; [self.mCaptureDeviceOutput setAlwaysDiscardsLateVideoFrames:NO]; self.mGLView.isFullYUVRange = NO; [self.mCaptureDeviceOutput setVideoSettings:[NSDictionary dictionaryWithObject:[NSNumber numberWithInt:kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarVideoRange] forKey:(id)kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey]]; [self.mCaptureDeviceOutput setSampleBufferDelegate:self queue:mProcessQueue]; if ([self.mCaptureSession canAddOutput:self.mCaptureDeviceOutput]) { [self.mCaptureSession addOutput:self.mCaptureDeviceOutput]; } AVCaptureConnection *connection = [self.mCaptureDeviceOutput connectionWithMediaType:AVMediaTypeVideo]; [connection setVideoOrientation:AVCaptureVideoOrientationPortraitUpsideDown];思考1：这里的AVCaptureConnection有何作用？
4、开始录制；在delegate中接受图像帧数据；
开始会话
[self.mCaptureSession startRunning];处理图像帧；
CVPixelBufferRef pixelBuffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer);[self.mGLView displayPixelBuffer:pixelBuffer];
2、图像纹理数据创建
这一部分的代码参考自GPUImage的GPUImageVideoCamera类，YUV视频帧分为亮度和色度两个纹理，分别用GL_LUMINANCE格式和GL_LUMINANCE_ALPHA格式读取。
1、创建亮度纹理；
glActiveTexture(GL_TEXTURE0); err = CVOpenGLESTextureCacheCreateTextureFromImage(kCFAllocatorDefault, _videoTextureCache, pixelBuffer, NULL, GL_TEXTURE_2D, GL_LUMINANCE, frameWidth, frameHeight, GL_LUMINANCE, GL_UNSIGNED_BYTE, 0, &_lumaTexture);2、配置亮度纹理属性
glBindTexture(CVOpenGLESTextureGetTarget(_lumaTexture), CVOpenGLESTextureGetName(_lumaTexture)); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);3、创建色度纹理；
glActiveTexture(GL_TEXTURE1); err = CVOpenGLESTextureCacheCreateTextureFromImage(kCFAllocatorDefault, _videoTextureCache, pixelBuffer, NULL, GL_TEXTURE_2D, GL_LUMINANCE_ALPHA, frameWidth / 2, frameHeight / 2, GL_LUMINANCE_ALPHA, GL_UNSIGNED_BYTE, 1, &_chromaTexture);4、配置色度纹理；
glBindTexture(CVOpenGLESTextureGetTarget(_chromaTexture), CVOpenGLESTextureGetName(_chromaTexture))； glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);思考2：这里为何输出的是YUV帧？如何配置输出的视频帧格式？
OpenGL ES渲染
OpenGL ES的渲染流程在前文多有介绍，这里不再赘述。讲讲自己遇到的问题。
- 1、黑屏
黑屏的现象出现多次，首先是CVOpenGLESTextureCacheCreateTextureFromImage failed (error: -6683)
纹理创建失败导致的黑屏，在正确配置好颜色格式，解决；
解决所有报错后，仍常黑屏；
检查纹理代码，正常；
检查颜色缓冲区代码，正常；
检查顶点坐标代码，正常；
检查纹理坐标代码，正常；
采用最后的手段，capture GPU Frame，查看GPU的状态信息。
发现，present的颜色缓冲区无效；惊讶之余，添加下面的代码，断点。
```if ([EAGLContext currentContext] == _context) { [_context presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER]; }```竟然没有调用，发现问题所在。添加以下代码之后，问题解决。`[EAGLContext setCurrentContext:_context];` _疑惑：为何之前调用过一次设置context之后，会需要再次调用context？代码其他地方并无设置context 的地方。_ 解疑：因为处于新的线程！！！- 2、颜色不对
demo实现过程中遇到颜色不对的情况，图像的亮度没有问题，色度出现偏差，效果如下：
检查了创建纹理的过程，没有发现错误；修改颜色空间，会导致颜色更加异常；检查是否顶点着色器的偏移有误差，没有问题；最后发现图片偏绿，在顶点着色器找到问题代码：`yuv.yz = (texture2D(SamplerUV, texCoordVarying).rg - vec2(0.5, 0.5));`正确的取值应该是ra，我写成了rg，导致图像偏绿。总结
旋转图像的的数据是个耗性能的操作，如果是用AVAssetWriter写QuickTime movie文件，更好的做法是设置AVAssetWriterInput的transform属性，而不是修改AVCaptureVideoDataOutput，真正的去修改图像数据。
光看教程是学不会OpenGL ES的，下载教程自己改改代码，自己感兴趣的想法就去实现它。
还有就是，遇到问题多尝试，多查资料。如果绝望，那么就洗洗睡，明天说不定就解决了。
你也喜欢这种脑袋一直有问题在思考的感觉吗？
思考题
思考1：AVCaptureConnection可以使录制出来的图像上下颠倒；
参考GPUImage 的注释：
From the iOS 5.0 release notes:
In previous iOS versions, the front-facing camera would always deliver buffers in VCaptureVideoOrientationLandscapeLeft
and the back-facing camera would always deliver buffers in
AVCaptureVideoOrientationLandscapeRight.思考2：在前面的kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarVideoRange表明了输出的颜色格式为YUV视频帧，并且颜色空间为(luma=[16,235] chroma=[16,240])。
iOS通常支持三种格式：
kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarFullRange
kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarVideoRange
kCVPixelFormatType_32BGRA
如果遇到了Failed to create IOSurface image (texture)CVOpenGLESTextureCacheCreateTextureFromImage failed (error: -6683)
这两个错误，一般是配置的颜色输出格与
CVOpenGLESTextureCacheCreateTextureFromImage的参数不对应；
代码地址 - 你的star和fork是我最大的源动力，你的意见能让我走得更远。
文／落影loyinglin
关键字：产品经理, self
版权声明
本文来自互联网用户投稿，文章观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处。如若内容有涉嫌抄袭侵权/违法违规/事实不符，请点击 举报 进行投诉反馈！
