Android 中的 OpenGL 简单入门(上)

OpenGL（open graphics library）  

            Open GL 于 Open GL ES 之间的关系，，OpenGL ES 是专为内嵌和移动设备设计的一个2D/3D的一个轻量级图形库，，它是基于OpenGL API设计的，，，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设计的。。。在这里只介绍OpenGL 的一个简单入门，，因为OpenGL内容太丰富了，，，有兴趣的可深入研究。。。

           1，基本框架搭建

             Android中为我们提供了GLSurfaceView来非常好的现实OpenGL试图，而GLSurfaceView中则包含了一个专门用于渲染3D的接口，，Renderer，，所以这里我们先来构建一个子集的Renderer类

public class MyRenderer implements Renderer{            }//在MyRenderer中我们必须实现3个Renderer定义的3个方法，，，，public void onDrawFrame(GL10 gl){    }public void onSurfaceChanged(GL10 gl,int width,int lenght){     }public void onSurfaceCreated(GL10 gl,EGLConfig config){    }

 

当窗口被创建需要调用onSurfaceCreated，所以我们可以在里面对OpenGL做一些初始化工作，例如：

 

//告诉系统对透视进行修正gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT,GL10.GL_FASTEST);//黑色背景gl.glClearColor(0,0,0,0);//启用阴影平滑gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);

其中，glHint告诉OpenGL我们希望进行最好的透视修正，，这样可能稍微影响性能，但会使我们的试图效果看起来质量更高一点，，glClearColor设置清楚屏幕所用的颜色，色彩值的范围从0.0f-1.0f，，，0.0f代表最黑的情况，，这可能和我们以前所使用颜色取值范围不太一样。。方法中的4个参数分别（red ，green，，blue，，alpha），，范围都是0.1f到1.0f。。。（0,0,0,0）也就是黑色，，（1,1,1,1）也就是白色。。glShadeModel用于启动smooth shading（阴影平滑）。阴影平滑通过对多变型精细的混合色彩，并对外部光进行平滑。。

 

接下来我们还需要做的是一个最重要的步骤是关于depth buffer （深度缓存）的，将深度缓存摄像为屏幕后面的层，，它不断的对物体进入屏幕内部的深度进行跟踪。它的排序决定哪个物体先画，这样我们就不会将一个圆形后面的正方形画到圆形的线面去，，，深度缓存是OpenGL十分重要的部分，，

 

//设置深度缓存 gl.glClearDepthf(1.0f); //启动深度测试 gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST); //所作深度测试的类型 gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);

 

当窗口的大小发生改变时会调用onSurfaceChanged方法，但是，不管窗口的大小是否已经改变，他在程序开始时至少会运行一次，，所以我们在该方法中设置OpenGL场景的大小，这里将OpenGL场景设置成他显示所在的窗口的大小，，，

 

//设置OpenGL场景的大小 gl.glViewport(0,0,width,height); //设置投影矩阵 gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);           //指明接下来的代码将影响 projection matrix（投影矩阵），投影矩阵是负责给场景增加透视的 //重置投影矩阵 gl.glLoadIdentity();                         //调用之后为场景设置透视图 //设置视口的大小 gl.glFrustumf(-ratio,ratio,-1,1,1,10);           //前面4个参数用于确定窗口的大小，后面两个参数分别是在场景中所能绘制深度的起点和终点 //最后，，，所有的绘图操作都在onDrawFrame方法中进行，在绘图之前，需要将屏幕清楚成前面所指定的颜色，清楚深度缓存并且重置场景，然后就可以进行绘图了//，， //清楚屏幕和深度缓存 gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);gl.glLoadIdentity();

 

 最后只需要调用GLSurfaceView类得setRenderer方法将我们自己的Renderer类设置为默认的Renderer即可

 

Renderer render = new MyRenderer();GLSurfaceView glView = new GLSurfaceView(this);glView.setRenderer(render);this.setContentView(glView);

这些都是最基本得内容，但也是最重要的，，接着我们就可以在这个框架上面来进行开发了。。。

 

2，多边形

            在openGL中绘制的任何模型都会被分解为三角形和四边形这两种简单的图形，因此我们首先要用openGL来绘制一个三角形和一个四边形，我们现在只需要在MyRenderer中的onDrawFrame中添加绘制代码即可，但是，我们在这之前需要了解一下openGL中的坐标系，当调glLoadIdentity()之后，实际上市将当前点移动到了屏幕中心，X轴从左到右，Y轴从下到上，Z轴从里到外，，跟我们应用程序中坐标系还有最大的一个区别是，他的中心点，也就是0.0f点是在屏幕中心的，，，在我们android应用中layout的0.0f点是在屏幕的左上角。。

            我们都知道三角形由3个顶点组成，所以需要先定义出三角形和四边形的顶点坐标，这里的三角形不再处于2D平面中，而是在3D空间中，所以每一个坐标点都是有（x，y，z）构成，比如一个三角形的顶点数组如下：

 

int one = 0x10000;//三角形三个顶点private IntBuffer triggerBuffer = IntBuffer.wrap(new int[]{                       0,one,0,                 //上顶点                       -one,-one,0,          //左下点                       one,-one,0});         //右下点

 

四边形的顶点数组当然就是由4个顶点组成的了，，这里需要在左边绘制一个三角形，在右边绘制一个四边形，，所以需要用glTranslatef(X,Y,Z)将当前的重点移至要绘制三角形的位置，，

 

gl.glTranslatef(-1.5f,0.0f,-6.0f);             //沿着X轴左移1.5个单位，，Y轴不动，最后Z轴向内移动6.0f个单位。。。。。。

 

现在已经移动到了屏幕的作伴部分，并将试图推入屏幕背后足够的距离以便可以看见全部的场景，这里需要注意的是屏幕内移动的单位必须小于通过glFrustumf方法所设置的最远距离，否则显示不出来，，。。。我们为openGL设置一个顶点数组，所以需要告诉openGL要设置顶点这个功能：

 

gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);//gl.glVertexPointer(int size,int type,int stride,Buffer pointer)设置顶点数据，，size用于描述顶点的尺寸，type描述了顶点的类型，stride描述了补偿，pointer是顶点缓存，也就是我们创建///的顶点数组gl.glVertexPointer(3,GL10.GL_FIXED,0,triggerBuffer);

 

接下来我们就可以通过glDrawArrays(int mode,int first,int count)方法将这些顶点绘制出来，参数mode描述了绘制的模式，我们使用GL_TRIANGLES来表示绘制三角形，后面两个参数分别是开始位置和要绘制的顶点计数

gl.glDrawArrays(GL10,GL_TRIANGLES,0,3);

三角形绘制完成，，，四边形同理。。。。。

 

 

public void onDrawFrame(GL10 gl){        //清楚屏幕和深度缓存        gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);        //重置当前的模型观察矩阵        gl.glLoadIdentity();        //左移1.5单位，并移入屏幕6.0f        gl.glTranslatef(-1.5f, 0.0f, -6.0f);        //允许设置顶点        gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);        //设置三角形        gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FIXED, 0, triggerBuffer);        //绘制三角形        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLES, 0, 3);        //重置当前的模型观察矩阵        gl.glLoadIdentity();        //右移1.5单位，并移入屏幕6.0f        gl.glTranslatef(-1.5f, 0.0f, -6.0f);        //设置和绘制四边形        gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FIXED, 0, quaterBuffer);        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);        //取消顶点设置        gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);        }

 

！！！ 今天太瞌睡了，，关于图形着色和旋转，以及纹理贴下次描述