OpenGL介绍

简介

OpenGL(全写Open Graphics Library)是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口规格的专业的图形程序接口。它用于三维图像(二维的亦可)，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。

OpenGL ES简介
OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems) 是 OpenGL 三维图形 API 的子集，针对手机、PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计。该API由Khronos集团定义推广，Khronos是一个图形软硬件行业协会，该协会主要关注图形和多媒体方面的开放标准。
OpenGL ES 是从 OpenGL 裁剪定制而来的，去除了 glBegin/glEnd，四边形（GL_QUADS）、多边形（GL_POLYGONS）等复杂图元等许多非绝对必要的特性。经过多年发展，现在主要 有两个版本，OpenGL ES 1.x 针对固定管线硬件的，OpenGL ES 2.x 针对可编程管线硬件。

特点

OpenGL是一个开放的三维图形软件包，它独立于窗口系统和操作系统，以它为基础开发的应用程序可以十分方便地在各种平台间移植；OpenGL可以与Visual C++紧密接口，便于实现机械手的有关计算和图形算法，可保证算法的正确性和可靠性；OpenGL使用简便，效率高。

功能：

1.建模：OpenGL图形库除了提供基本的点、线、多边形的绘制函数外，还提供了复杂的三维物体（球、锥、多面体、茶壶等）以及复杂曲线和曲面绘制函数。

2.变换：OpenGL图形库的变换包括基本变换和投影变换。基本变换有平移、旋转、变比镜像四种变换，投影变换有平行投影（又称正射投影）和透视投 影两种变换。其变换方法有利于减少算法的运行时间，提高三维图形的显示速度。

3.颜色模式设置：OpenGL颜色模式有两种，即RGBA模式和颜色索引（Color Index）。

4.光照和材质设置：OpenGL光有辐射光（Emitted Light）、环境光（Ambient Light）、漫反射光（Diffuse Light）和镜面光（Specular Light）。材质是用光反射率来表示。场景（Scene）中物体最终反映到人眼的颜色是光的红绿蓝分量与材质红绿蓝分量的反射率相乘后形成的颜色。

5:纹理映射（Texture Mapping）。利用OpenGL纹理映射功能可以十分逼真地表达物体表面细节。

6:位图显示和图象增强图象功能除了基本的拷贝和像素读写外，还提供融合（Blending）、反走样（Antialiasing）和雾（fog）的特殊图象效果处理。以上三条可使被仿真物更具真实感，增强图形显示的效果。

7：双缓存动画（Double Buffering）双缓存即前台缓存和后台缓存，简言之，后台缓存计算场景、生成画面，前台缓存显示后台缓存已画好的画面。

使用openGL ES之GLSurfaceview视图的使用：

GLSurfaceView是一个视图，继承至SurfaceView，它内嵌的surface专门负责OpenGL渲染。
GLSurfaceView提供了下列特性：
1> 管理一个surface，这个surface就是一块特殊的内存，能直接排版到android的视图view上。
2> 管理一个EGL display，它能让opengl把内容渲染到上述的surface上。
3> 用户自定义渲染器(render)。
4> 让渲染器在独立的线程里运作，和UI线程分离。
5> 支持按需渲染(on-demand)和连续渲染(continuous)。
6> 一些可选工具，如调试。

使用GLSurfaceView
通常会继承GLSurfaceView，并重载一些和用户输入事件有关的方法。如果你不需要重载事件方法，GLSurfaceView也可以直接使用， 你可以使用set方法来为该类提供自定义的行为。例如，GLSurfaceView的渲染被委托给渲染器在独立的渲染线程里进行，这一点和普通视图不一 样，setRenderer(Renderer)设置渲染器。

初始化GLSurfaceView
初始化过程其实仅需要你使用setRenderer(Renderer)设置一个渲染器(render)。当然，你也可以修改GLSurfaceView一些默认配置。
* setDebugFlags(int)
* setEGLConfigChooser(boolean)
* setEGLConfigChooser(EGLConfigChooser)
* setEGLConfigChooser(int, int, int, int, int, int)
* setGLWrapper(GLWrapper)

定制android.view.Surface
GLSurfaceView默认会创建像素格式为PixelFormat.RGB_565的surface。如果需要透明效果，调用 getHolder().setFormat(PixelFormat.TRANSLUCENT)。透明(TRANSLUCENT)的surface的像 素格式都是32位，每个色彩单元都是8位深度，像素格式是设备相关的，这意味着它可能是ARGB、RGBA或其它。

选择EGL配置
Android设备往往支持多种EGL配置，可以使用不同数目的通道(channel)，也可以指定每个通道具有不同数目的位(bits)深度。因此， 在渲染器工作之前就应该指定EGL的配置。GLSurfaceView默认EGL配置的像素格式为RGB_656，16位的深度缓存(depth buffer)，默认不开启遮罩缓存(stencil buffer)。
如果你要选择不同的EGL配置，请使用setEGLConfigChooser方法中的一种。

调试行为
你可以调用调试方法setDebugFlags(int)或setGLWrapper(GLSurfaceView.GLWrapper)来自定义 GLSurfaceView一些行为。在setRenderer方法之前或之后都可以调用调试方法，不过最好是在之前调用，这样它们能立即生效。

设置渲染器
总之，你必须调用setRenderer(GLSurfaceView.Renderer)来注册一个GLSurfaceView.Renderer渲染器。渲染器负责真正的GL渲染工作。

渲染模式
渲染器设定之后，你可以使用setRenderMode(int)指定渲染模式是按需(on demand)还是连续(continuous)。默认是连续渲染。

Activity生命周期
Activity窗口暂停(pause)或恢复(resume)时，GLSurfaceView都会收到通知，此时它的onPause方法和 onResume方法应该被调用。这样做是为了让GLSurfaceView暂停或恢复它的渲染线程，以便它及时释放或重建OpenGL的资源。

事件处理
为了处理事件，一般都是继承GLSurfaceView类并重载它的事件方法。但是由于GLSurfaceView是多线程操作，所以需要一些特殊的处 理。由于渲染器在独立的渲染线程里，你应该使用Java的跨线程机制跟渲染器通讯。queueEvent(Runnable)方法就是一种相对简单的操 作，例如下面的例子。
class MyGLSurfaceView extends GLSurfaceView {

         private MyRenderer mMyRenderer;         public void start() {             mMyRenderer = ...;             setRenderer(mMyRenderer);         }         public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) {             if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_CENTER) {                 queueEvent(new Runnable() {                     // 这个方法会在渲染线程里被调用                     public void run() {                         mMyRenderer.handleDpadCenter();                     }});                 return true;             }             return super.onKeyDown(keyCode, event);         }     }    (注：如果在UI线程里调用渲染器的方法，很容易收到“call to OpenGL ES API with no current context”的警告，典型的误区就是在键盘或鼠标事件方法里直接调用opengl es的API，因为UI事件和渲染绘制在不同的线程里。更甚者，这种情况下调用glDeleteBuffers这种释放资源的方法，可能引起程序的崩溃， 因为UI线程想释放它，渲染线程却要使用它。)

一般的2D游戏可以使用Surfaceiew：
以一个简单的球类运动游戏做介绍：
1、背景和功能介绍
2、游戏策划和准备工作
3、游戏的架构