opengles绘制立方体
来源：互联网 发布：师洋淘宝店铺 编辑：程序博客网 时间：2024/04/29 22:37
本人比较懒，不说废话，直接贴代码，代码后附有完整项目
package test.com.opengles5_3;import android.opengl.GLES20;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.ByteOrder;import java.nio.FloatBuffer;/** * Created by hbin on 2016/8/2. * 颜色立方体 */public class Cube { int mProgram;//自定义渲染管线着色器程序id int muMVPMatrixHandle;//总变换矩阵引用 int maPositionHandle;//顶点位置属性引用 int maColorHandle;//顶点颜色属性引用 String mVertexShader;//顶点设色器代码脚本 String mFragmentShader;//片元着色器代码脚本 FloatBuffer mVertexBuffer;//顶点坐标数据缓冲 FloatBuffer mColorBuffer;//顶点着色数据缓冲 int vCount=0; public Cube(MySurfaceView mv){ initVertexData(); initShader(mv); } //初始化顶点坐标与着色数据的方法 public void initVertexData() { //总顶点数 vCount=12*6;//一共6个面，每个面12个顶点,每个面4个三角形 float vertices[]=new float[] { //opengles以三角形方式绘制多边形，此处把一个平面分成4个三角形进行绘制 //以立方体的中心点作为三维坐标系的原点,z轴穿过前面，后面的中心点 //x轴穿过左右面的中心点 //y轴穿过上下面的中心点 //前面 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面的中心点 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,// 右上 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左上 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面中心点 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左上 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左下 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面中心点 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左下 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面中心点 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右上 //后面 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//后面中心点 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右上 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右下 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//后面中心点 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右下 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//后面中心点 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左上 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//后面中心点 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左上 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右上 //左面 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心点 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左前 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左后 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心点 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左后 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心点 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心点 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,// 左后 //右面 Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, //上面 0,Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, 0,Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, //下面 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, }; //创建顶点坐标数据缓冲 ////vertices.length*4是因为一个float四个字节 ByteBuffer vbb=ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length*4); vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//设置字节顺序 mVertexBuffer=vbb.asFloatBuffer();//转为Float型缓冲 mVertexBuffer.put(vertices);//向缓冲区放入顶点坐标数据 mVertexBuffer.position(0);//设置缓冲区起始位置 //顶点颜色值数组，每个顶点4个色彩值 RGBA float colors[]=new float[]{ //前面 1,1,1,0,//中间为白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, 1,1,1,0,//中间为白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, 1,1,1,0,//中间为白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, 1,1,1,0,//中间为白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, //后面 1,1,1,0,//中间为白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, 1,1,1,0,//中间为白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, 1,1,1,0,//中间为白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, 1,1,1,0,//中间为白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, //左面 1,1,1,0,//中间为白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, 1,1,1,0,//中间为白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, 1,1,1,0,//中间为白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, 1,1,1,0,//中间为白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, //右面 1,1,1,0,//中间为白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,1,0,//中间为白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,1,0,//中间为白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,1,0,//中间为白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, //上面 1,1,1,0,//中间为白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, 1,1,1,0,//中间为白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, 1,1,1,0,//中间为白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, 1,1,1,0,//中间为白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, //下面 1,1,1,0,//中间为白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, 1,1,1,0,//中间为白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, 1,1,1,0,//中间为白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, 1,1,1,0,//中间为白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, }; //创建顶点着色数据缓冲 ByteBuffer cbb=ByteBuffer.allocateDirect(colors.length*4); cbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//设置字节序 mColorBuffer=cbb.asFloatBuffer();//转换为Float型缓冲 mColorBuffer.put(colors);//向缓冲区放入顶点着色数据 mColorBuffer.position(0);//设置缓冲区起始位置 } //初始化shader public void initShader(MySurfaceView mv) { //加载顶点着色器的脚本内容 mVertexShader=ShaderUtil.loadFromAssetsFile("vertex.sh",mv.getResources()); //加载片元着色器的脚本内容 mFragmentShader=ShaderUtil.loadFromAssetsFile("frag.sh",mv.getResources()); //基于顶点着色器与片元着色器创建程序 mProgram=ShaderUtil.createProgram(mVertexShader,mFragmentShader); // 获取程序中顶点位置属性引用id maPositionHandle= GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aPosition"); //获取程序中顶点颜色属性引用id maColorHandle=GLES20.glGetAttribLocation(mProgram,"aColor"); //获取程序中总变换矩阵引用id muMVPMatrixHandle=GLES20.glGetUniformLocation(mProgram,"uMVPMatrix"); } public void drawSelf() { //制定使用某套shader程序 GLES20.glUseProgram(mProgram); //将最终变换矩阵传入shader程序 GLES20.glUniformMatrix4fv(muMVPMatrixHandle,1,false,MatrixState.getFinalMatrix(),0); //为画笔指定顶点位置数据 GLES20.glVertexAttribPointer ( maPositionHandle, 3, GLES20.GL_FLOAT, false, 3*4, mVertexBuffer ); //为画笔指定顶点着色数据 GLES20.glVertexAttribPointer ( maColorHandle, 4, GLES20.GL_FLOAT, false, 4*4, mColorBuffer ); //允许顶点位置数据数组 GLES20.glEnableVertexAttribArray(maPositionHandle); GLES20.glEnableVertexAttribArray(maColorHandle); //绘制立方立方体 GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES,0,vCount); }}package test.com.opengles5_3;import android.app.Activity;import android.content.pm.ActivityInfo;import android.os.Bundle;import android.view.Window;import android.view.WindowManager;public class MainActivity extends Activity { private MySurfaceView mGLSurfaceView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); // 设置为全屏 requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN, WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN); // 设置为横屏模式 setRequestedOrientation(ActivityInfo.SCREEN_ORIENTATION_LANDSCAPE); // 初始化GLSurfaceView mGLSurfaceView = new MySurfaceView(this); // 切换到主界面 setContentView(mGLSurfaceView); mGLSurfaceView.requestFocus();// 获取焦点 mGLSurfaceView.setFocusableInTouchMode(true);// 设置为可触控 } @Override protected void onResume() { super.onResume(); mGLSurfaceView.onResume(); } @Override protected void onPause() { super.onPause(); mGLSurfaceView.onPause(); }}package test.com.opengles5_3;import android.opengl.Matrix;import java.nio.ByteBuffer;/** * Created by hbin on 2016/8/2. * 存储系统矩阵状态的类 */public class MatrixState { private static float[] mProjMatrix=new float[16];//4x4矩阵，投影用 private static float[] mVMatrix=new float[16];//摄像机位置朝向9参数矩阵 private static float[] currMatrix;//当前变换矩阵 //保护变换矩阵的栈 static float[][] mStack=new float[10][16]; static int stackTop=-1; public static void setInitStack() { currMatrix=new float[16]; Matrix.setRotateM(currMatrix,0,0,1,0,0); } public static void pushMatrix(){//保护变换矩阵 stackTop++; for (int i=0;i<16;i++){ mStack[stackTop][i]=currMatrix[i]; } } public static void popMatrix(){//恢复变换矩阵 for (int i=0;i<16;i++){ currMatrix[i]=mStack[stackTop][i]; } stackTop--; } public static void translate(float x,float y,float z){//设置沿xyz轴移动 Matrix.translateM(currMatrix,0,x,y,z); } //设置摄像机 static ByteBuffer llbb=ByteBuffer.allocateDirect(3*4); static float[] cameraLocation=new float[3];//摄像机位置 public static void setCamera ( float cx,//摄像机位置x float cy,//摄像机位置y float cz,//摄像机位置z float tx,//摄像机目标点x float ty,//摄像机目标点y float tz,//摄像机目标点z float upx,//摄像机UP向量x分量 float upy,//摄像机UP向量y分量 float upz//摄像机up向量z分量 ) { Matrix.setLookAtM ( mVMatrix, 0, cx, cy, cz, tx, ty, tz, upx, upy, upz ); } //设置透视投影参数 public static void setProjectFrustum ( float left,//near面的left float right,//near面的right float bottom,//near面的bottom float top,//near面的top float near,//near面的距离 float far //far面的距离 ) { Matrix.frustumM(mProjMatrix, 0, left, right, bottom, top, near, far); } //设置正交投影参数 public static void setProjectOrtho ( float left,//near面的left float right,//near面的right float bottom,//near面的bottom float top,//near面的top float near,//near面距离 float far //far面距离 ) { Matrix.orthoM(mProjMatrix,0,left,right,bottom,top,near,far); } //获取具体物体的总变换矩阵 static float[] mMVPMatrix=new float[16]; public static float[] getFinalMatrix() { Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix,0,mVMatrix,0,currMatrix,0); Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix,0,mProjMatrix,0,mMVPMatrix,0); return mMVPMatrix; } //获取具体物体的变换矩阵 public static float[] getMMatrix() { return currMatrix; }}package test.com.opengles5_3;import android.content.Context;import android.opengl.GLES20;import android.opengl.GLSurfaceView;import android.util.Log;import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;/** * Created by hbin on 2016/8/2. */public class MySurfaceView extends GLSurfaceView{ private SceneRenderer mRenderer;//场景渲染器 public MySurfaceView(Context context) { super(context); this.setEGLContextClientVersion(2);//设置使用opengl es2.0 mRenderer=new SceneRenderer();//创建场景渲染器 setRenderer(mRenderer); //设置渲染器 setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY);//设置渲染模式为主动渲染 //setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_WHEN_DIRTY); } private class SceneRenderer implements GLSurfaceView.Renderer { Cube cube;//立方体 @Override public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) { //设置屏幕背景色RGBA GLES20.glClearColor(0.5f,0.5f,0.5f,1.0f); //创建立方体对象 cube=new Cube(MySurfaceView.this); //打开深度检测 GLES20.glEnable(GLES20.GL_DEPTH_TEST); //打开背面剪裁 GLES20.glEnable(GLES20.GL_CULL_FACE); } @Override public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) { //设置视窗大小及位置 GLES20.glViewport(0,0,width,height); //计算GLSurfaceView的宽高比 Constant.ratio=(float)width/height; //调用此方法计算产生透视投影矩阵 MatrixState.setProjectFrustum(-Constant.ratio*0.8f, Constant.ratio*1.2f, -1, 1, 20, 100); //设置摄像机观察矩阵 MatrixState.setCamera(-16f,8f,45,0f,0f,0f,0f,1.0f,0.0f); //MatrixState.setCamera(-16f,8f,45,1f,0f,1f,0f,1.0f,0.0f); //初始化变换矩阵 MatrixState.setInitStack(); } @Override public void onDrawFrame(GL10 gl) { // Log.i("hb-2","onDrawFrame"); //清除深度缓冲与颜色缓冲 GLES20.glClear(GLES20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT); //绘制原立方体 MatrixState.pushMatrix(); cube.drawSelf(); MatrixState.popMatrix(); //绘制变换后的立方体 MatrixState.pushMatrix(); MatrixState.translate(3, 1, -1); cube.drawSelf(); MatrixState.popMatrix(); } }}package test.com.opengles5_3;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.InputStream;import android.content.res.Resources;import android.opengl.GLES20;import android.util.Log;//加载顶点Shader与片元Shader的工具类public class ShaderUtil{ //加载制定shader的方法 public static int loadShader ( int shaderType, //shader的类型 GLES20.GL_VERTEX_SHADER GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER String source //shader的脚本字符串 ) { //创建一个新shader int shader = GLES20.glCreateShader(shaderType); //若创建成功则加载shader if (shader != 0) { //加载shader的源代码 GLES20.glShaderSource(shader, source); //编译shader GLES20.glCompileShader(shader); //存放编译成功shader数量的数组 int[] compiled = new int[1]; //获取Shader的编译情况 GLES20.glGetShaderiv(shader, GLES20.GL_COMPILE_STATUS, compiled, 0); if (compiled[0] == 0) {//若编译失败则显示错误日志并删除此shader Log.e("ES20_ERROR", "Could not compile shader " + shaderType + ":"); Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetShaderInfoLog(shader)); GLES20.glDeleteShader(shader); shader = 0; } } return shader; } //创建shader程序的方法 public static int createProgram(String vertexSource, String fragmentSource) { //加载顶点着色器 int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexSource); if (vertexShader == 0) { return 0; } //加载片元着色器 int pixelShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentSource); if (pixelShader == 0) { return 0; } //创建程序 int program = GLES20.glCreateProgram(); //若程序创建成功则向程序中加入顶点着色器与片元着色器 if (program != 0) { //向程序中加入顶点着色器 GLES20.glAttachShader(program, vertexShader); checkGlError("glAttachShader"); //向程序中加入片元着色器 GLES20.glAttachShader(program, pixelShader); checkGlError("glAttachShader"); //链接程序 GLES20.glLinkProgram(program); //存放链接成功program数量的数组 int[] linkStatus = new int[1]; //获取program的链接情况 GLES20.glGetProgramiv(program, GLES20.GL_LINK_STATUS, linkStatus, 0); //若链接失败则报错并删除程序 if (linkStatus[0] != GLES20.GL_TRUE) { Log.e("ES20_ERROR", "Could not link program: "); Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetProgramInfoLog(program)); GLES20.glDeleteProgram(program); program = 0; } } return program; } //检查每一步操作是否有错误的方法 public static void checkGlError(String op) { int error; while ((error = GLES20.glGetError()) != GLES20.GL_NO_ERROR) { Log.e("ES20_ERROR", op + ": glError " + error); throw new RuntimeException(op + ": glError " + error); } } //从sh脚本中加载shader内容的方法 public static String loadFromAssetsFile(String fname,Resources r) { String result=null; try { InputStream in=r.getAssets().open(fname); int ch=0; ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); while((ch=in.read())!=-1) { baos.write(ch); } byte[] buff=baos.toByteArray(); baos.close(); in.close(); result=new String(buff,"UTF-8"); result=result.replaceAll("\\r\\n","\n"); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } return result; }}效果图
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