OpenGL ES应用开发实践指南（android 卷）笔记 第三章2

第三章 编译着色器及在屏幕上绘图

1.获取一个uniform的位置

下一步是获得我们早前在着色器中定义的uniform的位置。当OpenGL把着色器链接成一个程序的时候，它实际上用一个位置编号把片段着色器中定义的每个uniform都关联起来了。这些位置编号用来给着色器发送数据，并且我们需要u_Color的位置，以便我们可以在要绘画的时候设置颜色。

让我们快速看一下片段着色器：

precision mediump float;uniform vec4 u_Color;void main(){       gl_FragColor = u_Color;}

在这个着色器里，我们已经定义了一个称为u_Color的uniform，并在main（）中把这个uniform的值赋给了gl_FragColor。我们要使用这个uniform设置将要绘制的东西的颜色；我们要绘制一张桌子、一个中间分割线和两个木槌，并且我们要使用不同的颜色绘制他们。

private static final String U_COLOR = "u_Color";private int uColorLocation;

我们已经为这个uniform的名字创建了一个常量和一个用来容纳它在OpenGL程序对象中的位置的变量。uniform的位置并不是事先指定的，因此，一旦程序链接成功了，我们就要查询这个位置。一个uniform的位置在一个程序对象中是唯一的：即使在两个不同的程序中使用了相同的uniform名字，也不意味着它们使用相同的位置。

/** * 调用glGetUniformLocation()获取uniform的位置，并把这个位置存入uColorLocation；当我们稍后要更新这个uniform值的时候，我们会使用它。 */uColorLocation = glGetUniformLocation(program,U_COLOR);

2.获取属性的位置

像uniform一样，在使用属性之前我们也要获取它们的位置。我们可以让OpenGL自动给这些属性分配位置编号，或者在着色器被链接到一起之前，可以通过调用glBindAttribLocation（）由我们自己给它们分配位置编号。我们要让OpenGL自动分配这些属性位置，因为它使代码更容易管理。

private static final String A_POSITION = "a_Position";private int aPostionLocation;

3.OpenGL如何把坐标映射到屏幕

目前为止，我们还没有解决的一个大问题就是：OpenGL是怎样把我们已经定义的坐标映射到屏幕上的实际物理坐标的？

这个问题的答案很复杂，随着后面章节的讲解，我们会了解到更多有关的内容；目前，我们只需要知道，无论是x还是y坐标，OpenGL都会把屏幕映射到[-1,1]的范围内。这就意味着屏幕的左边对应x轴的-1，而屏幕的右边对应+1，屏幕的底边会对应y轴的-1，而屏幕的顶边就对应+1。

不管屏幕是什么形状和大小，这个坐标范围都是一样的，如果我们需要在屏幕上显示任何东西，都需要在这个范围内绘制它们。

public class FirstOpenGLRenderer implements GLSurfaceView.Renderer{    private static final int POSITION_COMPOMENT_COUNT = 2;    private static final int BYTES_PER_FLOAT = 4;    private final FloatBuffer vertexData;    private static final String U_COLOR = "u_Color";    private int uColorLocation;    private static final String A_POSITION = "a_Position";    private int aPostionLocation;    private Context mContext;    private int program;    public FirstOpenGLRenderer(Context context){        this.mContext = context;//        float[] tableVerticals = {//            0f,0f,//                0f,14f,//                9f,14f,//                9f,0f//        };//        float[] tableVerticesWithTriangles= {//            0f,0f,//                9f,14f,//                0f,14f,////                0f,0f,//                9f,0f,//                9f,14f,////                0f,7f,//                9f,7f,////                4.5f,2f,//                4.5f,12f//        };        float[] tableVerticesWithTriangles= {                -0.5f,-0.5f,                0.5f,0.5f,                -0.5f,0.5f,                -0.5f,-0.5f,                0.5f,-0.5f,                0.5f,0.5f,                -0.5f,0f,                0.5f,0f,                0f,-0.25f,                0f,0.25f        };        vertexData = ByteBuffer.allocateDirect(tableVerticesWithTriangles.length * BYTES_PER_FLOAT)                .order(ByteOrder.nativeOrder()).asFloatBuffer();        vertexData.put(tableVerticesWithTriangles);    }    /**     * 当Surface被创建的时候，GLSurfaceView会调用这个方法；     * 这发生在应用程序第一次运行的时候，并且，当设备被唤醒或者用户从其他activity切换回来时，这个方法也可能会被调用。     * 在实践中，这意味着，当应用程序运行时，本方法可能会被调用多次。     * @param gl10     * @param eglConfig     */    @Override    public void onSurfaceCreated(GL10 gl10, EGLConfig eglConfig) {//        //红绿蓝透明度，渲染后结果为红色//        gl10.glClearColor(1.0f,0.0f,0.0f,0.0f);        gl10.glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f);        String vertexShaderSource = TextResourceReader.readTextFileFromResource(mContext, R.raw.simple_vertex_shader);        String fragmentShaderSource = TextResourceReader.readTextFileFromResource(mContext,R.raw.simple_fragment_shader);        int vertexShader = ShaderHelper.compileVertexShader(vertexShaderSource);        int fragmentShader = ShaderHelper.compileFragmentShader(fragmentShaderSource);        program = ShaderHelper.linkProgram(vertexShader, fragmentShader);        if(LoggerConfig.ON){            ShaderHelper.validateProgram(program);        }        //告诉OpenGL在绘制任何东西到屏幕上的时候要使用这里定义的程序        glUseProgram(program);        /**         * 调用glGetUniformLocation()获取uniform的位置，并把这个位置存入uColorLocation；当我们稍后要更新这个uniform值的时候，我们会使用它。         */        uColorLocation = glGetUniformLocation(program,U_COLOR);        /**         * 一旦着色器被链接在一起了，我们就只需要加入一些代码去获取属性位置。         * 调用glGetAttribLocation（）获取属性的位置。有了这个位置，就能告诉OpenGL到哪里去找到这个属性对应的数据了。         */        aPostionLocation = glGetAttribLocation(program, A_POSITION);        /**         * 下一步是要告诉OpenGL到哪里找到属性a_Position对应的数据         * 在我们确保它会从开头处开始读取数据，而不是中间或者结尾处。每个缓冲区都有一个内部的指针，可以通过调用position（int）移动它         * 并且当OpenGL从缓冲区读取时，它会从这个位置开始读取。为了保证它一定从开头出开始读取。我们调用position把位置设在数据的开头处。         */        vertexData.position(0);        /**         * 传递不正确的参数给glVertexAttribPointer()会导致奇怪的结果，甚至导致程序崩溃。         * 这种崩溃还很难跟踪，因此，我不是言过其实，获得正确的参数是非常重要的。         */        glVertexAttribPointer(aPostionLocation,POSITION_COMPOMENT_COUNT,GL_FLOAT,false,0,vertexData);        /**         * 通过这最后一个调用，OpenGL现在就知道去哪里寻找它所需要的数据了。         */        glEnableVertexAttribArray(aPostionLocation);    }    /**     * 在Surface被创建以后，每次Surface尺寸变化时，这个方法都会被GLSurfaceView调用到。在横屏、竖屏来回切换的时候，Surface尺寸会发生变化     * @param gl10     * @param width     * @param height     */    @Override    public void onSurfaceChanged(GL10 gl10, int width, int height) {        gl10.glViewport(0, 0, width, height);    }    /**     * 当绘制一帧时，这个方法会被GLSurfaceView调用。     * 在这个方法中，我们一定要绘制一些东西，即使只是清空屏幕；     * 因为，在这个方法返回后，渲染缓冲区会被交换并显示在屏幕上，如果什么都没画，可能会看到糟糕的闪烁效果     * @param gl10     */    @Override    public void onDrawFrame(GL10 gl10) {        gl10.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);        /**         * 我们首先通过调用glUniform4f()更新着色器代码中的u_Color的值。         * 与属性不同，uniform的分量没有默认值，因此，如果一个uniform在着色器中被定义为vec4类型，我们需要提供所有四个分量的值。         * 我们想要以画一张白桌子作为开始，因此我们把红色、绿色和蓝色的值设置为代表完全亮度的值1.0f;阿尔法的值无关紧要，但是我们还是要指定它，因为一个颜色有四个分量。         */        glUniform4f(uColorLocation, 1.0f, 1.0f,1.0f,1.0f);        /**         * 一旦制定了颜色，接下来就可以用glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES,0,6)绘制桌子了，第一个参数告诉OpenGL，我们想要画三角形。         * 而要话三角形，我们需要给每个三角形传递进去至少三个顶点；         * 第二个参数告诉OpenGL从顶点数组的开头处开始读顶点；         * 而第三个参数是告诉OpenGL读入六个顶点。因为每个三角形有三个顶点，这个调用最终会画出两个三角形         */        glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,6); //从0开始读，读6个        glUniform4f(uColorLocation,1.0f,0.0f,0.0f,1.0f);        glDrawArrays(GL_LINES, 6, 2); //从6开始读，读2个        glUniform4f(uColorLocation,0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);        glDrawArrays(GL_POINTS,8,1);        glUniform4f(uColorLocation,0.0f,0.0f,1.0f,1.0f);        glDrawArrays(GL_POINTS,9,1);    }}