对于OpenGL新手来说，在Android下使用OpenGL进行视频、图像渲染，最最重要的是要清楚Android系统下它的显示系统是如何工作的。只有将其搞清楚，我们才能更好的、更正确的使用OpenGL对视频/图片进行渲染，才能更高效的进行各种特效处理。
那么今天，我们就来聊聊Android系统下的显示系统，看看它到底是如何工作的！
Android的显示系统
在开始之前，我们先通过一张图从整体上一窥Android的显示系统。
首先我们来看看这张图中都包含那些组件，我们按照从左到右的顺序进行介绍：
Camera，它是一个硬件设备，用于采集视频帧。
Surface，它是一个帧缓冲区管理器，它里边管理着一个BufferQueue，而BufferQueue中存放着是一幅幅图像。
BufferQueue，它是一个存放图象的队列，它里边的每个元素都存放着一幅图像。
SurfaceTexture，一方面它可以作为BufferQueue的消费者，当BufferQueue中有数据时，它可以从中取出数据；另一方面它可以将图像转成纹理交由OpenGL处理。
OpenGLES，它利用GPU对图像进行加速渲染或对图像做各种特效处理。
WindowManager，用于管理Window。
Window，它是一个抽象的概念，它表示屏幕上的一个矩形区域，用于显示一个应用程序的界面。
每个Window中管理着1到多个View，每个View就是应用程序中的一个页面。
SurfaceView，它是View的一个子类，每个SurfaceView都有自己的Surface用于存放要显示的数据。由于它并没有与父类共用同一个Surface，所以它的内容是可以浮在父类View之上的。
TextureView，它也是View的一个子类，它没有自己的Surface，而是与父类共用同一个Surface。它的好处是当屏幕发生旋转时，父类View可以正常旋转，而它父类共用Surface的TextureView所绘制的内容也可以正常旋转，不用单独处理了。而SurfaceView则需要开发者自己处理旋转问题。
GLSurfaceView是SurfaceView的子类，它在SurfaceView的基础上开了一个新的线程专门处理OpenGL相关的事儿。比如建立OpenGLES上下文环境，调用OpenGLES API进行渲染等。
GLSurfaceView.Render类，它用于调用OpenGLES API进行渲染，GLSurfaceView的渲染线程周期性的刷新视频帧，每次刷新的时候就会调用GLSurfaceView.Render类的Draw()方法。
SurfaceHolder是GLSurfaceView的辅助类，用于帮助GLSurfaceView管理Surface。
SurfaceControl是SurfaceHolder的辅助类，用于控制Surface。
SurfaceFlinger，它是Android上的一个后台服务，同时它还是Layer的管理器，用于将多个 Layer 合成到屏幕上一起显示。
Layer，是SurfaceView中Surface的消费者，用于从Surface中消费数据。
Hardware，它是一个硬件抽象层，它可以让 SurfaceFlinger 将一些合成工作委托给显示子系统的硬件。
Screen，它是最终的显示设备，如手机或平板电脑的屏幕。
这样我就将上图中所以模块的作用向你介绍清楚了。接下来咱们来看一下从Camera中采集的视频帧是如何一步步在Android系统中流转，并最终在屏幕上显示出来的。
从Camera到显示屏
首先，当 Camera 采集到一帧数据后，它会直接将这个数据放入到 Surface 中。如前面所述，这个 Surface 就是一个缓冲区队列的管理者，它的作用是在不同的线程之间传递图像数据，它会将视频帧的句柄放入它所管理的 BufferQueue 中，等待消费者来取走。
之后，当我们想在Android 系统中使用OpenGL渲染视频帧时，我们会在创建SurfaceView/GLSurfaceView时构造一个SurfaceTexutre对象，并将SurfaceTexture交给Surface，这样Surface就会在BufferQueue中有数据时通知SurfaceTexture取走。
另外，SurfaceTexture也像是一座桥，它一头连着Surface，而另一头连接OpenGL。当它从 BufferQueue 中取出视频帧数据后，会将其转换为 GLES 纹理交由OpenGL处理。
那么，当SurfaceTexture将图像转成纹理交给OpenGL后，OpenGL是否会马上处理呢？实际上它有两种模式：一种是直接进行处理，这种更高效一些，它的工作方式类似于事件处理；另一种则是循环处理，即每隔一段时间就处理一次。
对于立即处理的方式大家都很好理解，这里我就不赘述了。对于循环处理模式你可以把它想像成一台发动机，它会按照屏幕的刷新帧率不断的调用Render类的Draw()方法。而在Draw()方法中会调用 OpenGLES 的API，触发Shader程序，最终利用Shader程序将图像渲染出来，而在Shader程序中，我们就可以为视频帧纹理添加各种滤镜特效了。
最终渲染的结果会被输出到 GLSurfaceView所管理的 Surface 上，等待消费者来取走。而该Surface的消费者就是Layer（这里我们要注意，图中有两个Surface，其中一个用于Camera与应用程序之间传递图像数据，而另一个用于应用程序与SurfaceFlinger服务之间传递数据，而这里指的Surface是指第二个Surface）。每一个View就会在Surface Flinger服务中有一个与之对应的Layer。
SurfaceFlinger是Android系统的一个后台服务（一个单独的进程）。它会定期的将要显示的所有Layer合并到一起（这步操作类似于Adobe PS中的图层的概念），比如在同一个应用中，有多个View要显示，此时它会算法，如果上面的View的Layer是否盖住了下面的View的Layer？如果是，那么就只显示最上层的Layer。但如果是另一种情况，上层Layer是一个小窗口，没有将下面的View全部盖住，那么SurfaceFlinger就会将它们合并成一张图送给Hardware。
而Hardware会驱动硬件层将显示内容投到Screen上，这样我们就看到了最终的结果。
那么，在这个过程中OpenGL具体是如何工作的呢？关于这方面的内容我会在下一篇文章中向你做详细的介绍。
小结
在我看来，想在Android系统下使用好OpenGL，那你必须要先将Android显示系统的工作原理搞清楚，这样我们就有了一张完整的地图，而接下来的学习就是拿着一个“放大镜”，哪里不会就去哪里看一看，直到将整个地图的各个节细全部看清。
所以，我建议大家一定经常把这张图拿出来看一看，让自己了解自己现在自己学到哪个阶段了，下一个阶该学习什么。
