2013-06-30
Android OpenGL 开发
Android提供OpenGL包，专门用于3D的加速和渲染等。
OpenGL, Open Graphics Library, 是一个专业的图形程序接口，是一个功能强大、调用方便的底层图形库。
OpenGL ES ，基于OpenGL API设计，是OpenGL三维图形API的子集，是专为内嵌和移动设备设计的一个2D/3D轻量图形库。
OpenGL ES 1.0 基于OpenGL 1.3，OpenGL ES 1.1 基于 OpenGL 1.5，OpenGL ES 2.0 基于 OpenGL 2.0。
1. Android构建一个3D开发的基本框架
// 导入库
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;
// 实例化OpenGLContext
GL10 gl = (GL10) mOpenGLContext.getGL();
// 在onDraw方法开始
mOpenGLContext.waitNative();
// 在onDraw方法结束
mOpenGLContext.waitGL();
GLSurfaceView包含一个专门用于渲染3D的接口Renderer
// 引入Renderer
import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;
// 创建Renderer接口的一个实现类
public class GLRender implements Renderer
// 在GLRender类中，实现三个抽象方法
public void onDrawFrame(GL10 gl);
// 窗口发生改变
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height);
// 窗口创建
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config);
// 在onSurfaceCreated方法中初始化
// 修正透视
gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_FASTEST);
// R, G, B, A
gl.glClearColor(0, 0, 0, 0);
// 阴影平滑
gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
// 设置深度缓存
gl.glClearDepthf(1.0f);
// 启用深度测试
gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);
// 深度测试类型
gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);
// 在onSurfaceChanged方法中
// 设置OpenGL场景的大小
gl.glViewport(0, 0, width, height);
// 为屏幕设置透视图，意味着越远的东西看起来越小
// 投影矩阵负责为场景增加透视
gl.glMatrixModel(GL10.GL_PROJECTION);
// 将所选的矩阵状态恢复成原始状态
gl.glLoadIdentity();
// 设置视口的大小
// 前面4个参数确定窗口大小，后面两个参数确定深度的起点和终点
gl.glFrustumf(-ratio, ratio, –1, 1, 1, 10);
// 指明任何新的变化将影响ModelView Matrix
gl.glMatrixModel(GL10.GL_MODELVIEW);
// 恢复成原始状态
gl.glLoadIdentity();
// 在onDrawFrame方法中
// 清除屏幕和深度缓存
gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
gl.glLoadIdentity();
// 设置Renderer
Renderer render = new GLRender();
GLSurfaceView glView = new GLSurfaceView(this);
glView.setRenderer(render);
setContentView(glView);
2. 多边形
在OpenGL中绘制的任何模型都会被分解成三角形、四边形。
OpenGL坐标系：调用glLoadIdentity()之后，当前点移到屏幕中心，x坐标轴从左至右，y坐标轴从下至上，z坐标轴从里往外。
在3D空间中，三角形每个顶点由(x, y, z)组成。
// 平移操作
gl.glTranslatef(-1.5f, 0.0f, –6.0f);
// 开启顶点设置功能
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
// 设置顶点数据
gl.glVertexPointer(int size, int type, int stride, Buffer pointer)
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FIXED, 0, triggerBuffer);
参数1：size, 用于描述顶点的尺寸，(x,y,z)坐标系，所以是3
参数2：type, 描述顶点的类型
参数3：stride, 描述了步长
参数4：pointer, 顶点缓存，即我们创建的顶点数组
// 三角形的三个顶点
private IntBuffer triggerBuffer = IntBuffer.wrap(new int[]{0, one, 0, –one, –one, 0, one, –one, 0});
// 将顶点绘制出来
gl.glDrawArray(int mode, int first, int count)
gl.glDrawArray(GL10.GL_TRIANGLES, 0, 3);
参数1：mode, 描述了绘制的模式
参数2：first, 开始位置
参数3：count, 要绘制的顶点计数
// 重置当前的模拟观察矩阵
gl.glLoadIdentity();
// 左移1.5单位，并移入屏幕6.0
gl.glTranslatef(1.5f, 0.0f, –6.0f);
// 设置和绘制正方形
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FIXED, 0, quaterBuffer);
gl.glDrawArray(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);
// 取消顶点设置
gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
通过glEnableClientState方法开启了顶点设置功能，在使用完成之后，需要通过glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);方法关闭/取消顶点设置功能。
3. 颜色
学习如何对图形进行着色，两种不同的着色方式，分别是：平滑/光滑着色（Smooth Coloring）和平面/单调着色（Flat Coloring）。