3D开发学习-初始openGL ES应用程序

本文针对与OpenGL ES2.0开发一个小程序,实现一个三角形在空间位置上的旋转.
运行效果图如下:







在开始之前,我们需要做一个工具类的封装,该工具类有如下几个方法:

/**
* 加载指定的着色器方法
* @param shaderType 着色器类型
* @param source 着色器脚本字符串源码
* @return
*/
public static int loadShader(int shaderType, String source) {
}

/**
* 创建着色器程序的方法
* @param vertexSource 顶点源码
* @param fragmentSource 片元着色器
* @return
*/
public static int createProgram(String vertexSource, String fragmentSource) {
}

/**
* 检查每一步操作是否有误
* @param op 操作
*/
public static void checkGlError(String op) {
}

/**
* 从资产目录加载
* @param fName 文件名字 着色器代码
* @param resources 资源
* @return 结果
*/
public static String loadFromAeertsFile(String fName, Resources resources) {
}

工具类方法中有详细代码注释,接下来开始开发主控显示类MainActivity,其中代码如下:

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setRequestedOrientation(ActivityInfo.SCREEN_ORIENTATION_PORTRAIT);
mTriangleSurfaceView = new TriangleSurfaceView(this);
/**
* 设置获取焦点
* 设置接收触摸事件
*/
mTriangleSurfaceView.requestFocus();
mTriangleSurfaceView.setFocusableInTouchMode(true);
setContentView(mTriangleSurfaceView);
}

@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
mTriangleSurfaceView.onResume();
}

@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
mTriangleSurfaceView.onPause();
}
代码中TriangleSurfaceView是用于显示三角形旋转的控制控件.代码如下:

public class TriangleSurfaceView
extends GLSurfaceView {
//三角形一次旋转的角度
final float ANGLE_SPAN = 0.375f;
RotateThread mRotateThread;
//渲染器引用
SceneRenderer mSceneRenderer;

public TriangleSurfaceView(Context context) {
this(context , null);
}

public TriangleSurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
init();
}

/**
* 初始化
*/
private void init() {
setEGLContextClientVersion(2);
mSceneRenderer = new SceneRenderer();
//设置渲染器
setRenderer(mSceneRenderer);
setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY);
}

/**
* 渲染器
*/
private class SceneRenderer implements GLSurfaceView.Renderer{
Triangle mTriangle;
@Override
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
//设置背景颜色
GLES20.glClearColor( 0 , 0 , 0 , 1.0f);
//创建Triangle对象
mTriangle = new Triangle(TriangleSurfaceView.this);
//深度测试
GLES20.glEnable(GLES20.GL_DEPTH_TEST);
mRotateThread = new RotateThread();
mRotateThread.start();
}

@Override
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
//设置视窗
GLES20.glViewport(0 , 0 , width , height);
//计算屏幕的宽高比例
float ratio = (float) width / height;
//设置透视投影
Matrix.frustumM(Triangle.mProjMatrix , 0 , -ratio , ratio , -1 , 1 , 1 , 10);
//设置摄像机
Matrix.setLookAtM(Triangle.mVMatrix , 0 , 0 , 0 , 3 , 0.0f , 0.0f , 0.0f , 0.0f , 1.0f , 0.0f );
}

@Override
public void onDrawFrame(GL10 gl) {
/**
* 清除深度和颜色缓存
*/
GLES20.glClear(GLES20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
//绘制三角形
mTriangle.drawSelf();
}
}

private class RotateThread extends Thread{
public boolean mFlag = true;

@Override
public void run() {
super.run();
while (mFlag){
/**
* 改变角度 以达到旋转
*/
mSceneRenderer.mTriangle.mXAngle = mSceneRenderer.mTriangle.mXAngle + ANGLE_SPAN;
try {
Thread.sleep(20);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}

主控制类完成之后,需要开发一个用于绘制三角形的类,该类中主要实现三角形的绘制:Triangle的代码如下:

public Triangle(TriangleSurfaceView triangleSurfaceView){
//初始化顶点数据
initVertexData();
//初始化着色器
initShader(triangleSurfaceView);
}

/**
* 初始化着色器
* @param triangleSurfaceView 显示用
*/
private void initShader(TriangleSurfaceView triangleSurfaceView) {

}

/**
* 初始化顶点数据
*/
private void initVertexData() {

}

/**
* 绘制自己
*/
public void drawSelf(){
GLES20.glUseProgram(mProgram);
//初始化变换矩阵
Matrix.setRotateM(mMMatrix , 0 , 0 , 0 , 1 , 0);
//设置沿X轴正方向位移
Matrix.translateM(mMMatrix , 0 , 0 , 0 , 1);
//设置绕X轴旋转
Matrix.rotateM(mMMatrix , 0 , mXAngle , 1 , 0 , 0);
GLES20.glUniformMatrix4fv(muMVPMatrixHandle , 1 , false , Triangle.getFinalMatrix(mMMatrix) , 0);
//把顶点位置传送进渲染管线
GLES20.glVertexAttribPointer(maPositionHandle , 3 , GLES20.GL_FLOAT , false , 3 * 4 , mVertexBuffer);
//把颜色数据传送进渲染管线
GLES20.glVertexAttribPointer(maColorHandle , 4 , GLES20.GL_FLOAT , false , 4 * 4 , mColorBuffer);
//启用顶点位置数据和颜色数据
GLES20.glEnableVertexAttribArray(maPositionHandle);
GLES20.glEnableVertexAttribArray(maColorHandle);

//开始绘制
GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES , 0 , mVCount);

}

/**
* 产生最终变换矩阵的方法
* @param spec
* @return
*/
public static float[] getFinalMatrix(float[] spec){
mMVPMatrix = new float[16];
mMVPMatrix=new float[16];
Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix , 0 , mVMatrix , 0 , spec , 0);
Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix , 0 , mProjMatrix , 0 , mMVPMatrix , 0);
return mMVPMatrix;
}

由于代码中注释比较详细了,所以此处代码注释会比较少.demo下载地址:点击打开链接