Avalonia 跨平臺框架中如何以正確的姿勢使用 OpenGL ES 渲染。

前言

這是一篇很水的文章，沒有任何技術含量，在 Github 已經有很多人對 Avalonia 的 OpenGL ES 支持進行了討論，但是我還是想寫一篇文章來記錄一下我是如何在 Avalonia 中使用 OpenGL ES 的。

介紹

在介紹 Avalonia 和 OpenGL ES 之前，我們先來瞭解一下什麼是 Avalonia 和 OpenGL ES 以及 Avalonia 是如何支持 OpenGL ES 的。

Angle 和 OpenGL ES

ANGLE 是一個開源的項目，它的目標是將 OpenGL ES 2.0、3.0 和 3.1 應用程式轉換為 Direct3D 11、Vulkan、Metal 和 OpenGL 3.0+ 應用程式。

ANGLE 通過將 OpenGL ES API 調用轉換為 Direct3D、Vulkan 或 Metal API 調用來實現這一目標。

ANGLE 也提供了一個實現 OpenGL ES 2.0、3.0 和 3.1 的庫，這樣就可以在不支持 OpenGL ES 的平臺上運行 OpenGL ES 應用程式。

以下是摘自 ANGLE 項目的介紹：

Level of OpenGL ES support via backing renderers

Platform support via backing renderers

ANGLE 項目的地址：https://github.com/google/angle

Avalonia

Avalonia 是一個 .NET 平臺的 XAML 和 C# 的 UI 框架，它的目標是創建一個跨平臺的 UI 框架，支持 Windows、Linux 和 MacOS。（摘自 Avalonia 官網）

Avalonia 渲染 API 的實現是基於 SkiaSharp 的，SkiaSharp 是 Google 的 Skia 圖形庫的 .NET 實現。
為了實現硬體加速 SkiaSharp 是支持 OpenGL 和 OpenGL ES 渲染的，為了統一平臺，Avalonia 選擇了 ANGLE 作為 OpenGL ES 的實現。

Avalonia 項目的地址：https://github.com/AvaloniaUI/Avalonia

如何使用 OpenGL ES

Avalonia 中的 OpenGL ES 是通過 ANGLE 來實現的，在 Avalonia 項目中已經集成了 ANGLE，所以我們不需要再去關心 ANGLE 的集成問題。

在該框架中使用 OpenGL ES 的方式是通過 Avalonia 提供的 OpenGlControlBase 控制項來實現的，我們只需要集成 OpenGlControlBase 控制項並重寫 OnOpenGlInit 方法就可以獲取到 OpenGL ES 的 Context 以及函數指針了。

在 Avalonia 中使用 OpenGL ES 的步驟如下：（我這邊使用的是 Silk.NET 來調用 OpenGL ES 的函數）

using Silk.NET.OpenGLES;

namespace GraphicsHostApp.Graphics.OpenGL;

public class Renderer : OpenGlControlBase, IGraphicsHost<GL>
{
	private GL _gl;

	protected override void OnOpenGlInit(GlInterface gl)
	{
		// 獲取 OpenGL ES 的 函數指針。
		_gl ??= GL.GetApi(gl.GetProcAddress);

		// 後續初始化操作。
	}

	protected override void OnOpenGlDeinit(GlInterface gl)
	{
		// 釋放 OpenGL ES 的資源。
		Code ...

		// 釋放函數指針。
		_gl.Dispose();
		_gl = null;
	}

	protected override void OnOpenGlRender(GlInterface gl, int fb)
	{
		// 更新操作。
		Code ...

		// 渲染操作。 註：這裡需要註意的是，父類代碼並沒有更新視口，所以需要手動更新視口。gl.Viewport(0, 0, Width, Height);
		Code ...

		// 提交渲染到主迴圈中。
		Dispatcher.UIThread.Post(RequestNextFrameRendering, DispatcherPriority.Render);
	}
}

結語

Avalonia 是一個很不錯的 UI 框架，它的 OpenGL ES 支持也是很完善的，但是在使用 OpenGL ES 的時候需要註意的是 OpenGL ES 的 Context 是在 OpenGlControlBase 的 OnOpenGlInit 方法中創建的，所以在 OnOpenGlRender 方法中使用 OpenGL ES 的函數指針的時候需要註意 Context 是否已經創建了。

其次，OpenGL ES 的 Context 是線程相關的，所以在使用 OpenGL ES 的時候需要註意 Context 的線程問題。

在使用 OpenGL ES 擴展的時候要註意 ANGLE 是否支持該擴展，如果不支持的話需要自己去實現。

演示項目

• GraphicsHostApp （Avalonia 和 OpenGL ES 的演示項目，介紹瞭如何使用 C# 和 C++ 來實現 OpenGL ES 渲染。）

參考

• ANGLE
• Avalonia
• Avalonia-Silk.NET-Example