2013-06-30
Android OpenGL 開發
Android提供OpenGL包，專門用於3D的加速和渲染等。
OpenGL, Open Graphics Library, 是一個專業的圖形程序接口，是一個功能強大、調用方便的底層圖形庫。
OpenGL ES ，基於OpenGL API設計，是OpenGL三維圖形API的子集，是專為內嵌和移動設備設計的一個2D/3D輕量圖形庫。
OpenGL ES 1.0 基於OpenGL 1.3，OpenGL ES 1.1 基於 OpenGL 1.5，OpenGL ES 2.0 基於 OpenGL 2.0。
1. Android構建一個3D開發的基本框架
// 導入庫
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;
// 實例化OpenGLContext
GL10 gl = (GL10) mOpenGLContext.getGL();
// 在onDraw方法開始
mOpenGLContext.waitNative();
// 在onDraw方法結束
mOpenGLContext.waitGL();
GLSurfaceView包含一個專門用於渲染3D的接口Renderer
// 引入Renderer
import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;
// 創建Renderer接口的一個實現類
public class GLRender implements Renderer
// 在GLRender類中，實現三個抽象方法
public void onDrawFrame(GL10 gl);
// 窗口發生改變
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height);
// 窗口創建
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config);
// 在onSurfaceCreated方法中初始化
// 修正透視
gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_FASTEST);
// R, G, B, A
gl.glClearColor(0, 0, 0, 0);
// 陰影平滑
gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
// 設置深度緩存
gl.glClearDepthf(1.0f);
// 啟用深度測試
gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);
// 深度測試類型
gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);
// 在onSurfaceChanged方法中
// 設置OpenGL場景的大小
gl.glViewport(0, 0, width, height);
// 為屏幕設置透視圖，意味着越遠的東西看起來越小
// 投影矩陣負責為場景增加透視
gl.glMatrixModel(GL10.GL_PROJECTION);
// 將所選的矩陣狀態恢復成原始狀態
gl.glLoadIdentity();
// 設置視口的大小
// 前面4個參數確定窗口大小，后面兩個參數確定深度的起點和終點
gl.glFrustumf(-ratio, ratio, –1, 1, 1, 10);
// 指明任何新的變化將影響ModelView Matrix
gl.glMatrixModel(GL10.GL_MODELVIEW);
// 恢復成原始狀態
gl.glLoadIdentity();
// 在onDrawFrame方法中
// 清除屏幕和深度緩存
gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
gl.glLoadIdentity();
// 設置Renderer
Renderer render = new GLRender();
GLSurfaceView glView = new GLSurfaceView(this);
glView.setRenderer(render);
setContentView(glView);
2. 多邊形
在OpenGL中繪制的任何模型都會被分解成三角形、四邊形。
OpenGL坐標系：調用glLoadIdentity()之后，當前點移到屏幕中心，x坐標軸從左至右，y坐標軸從下至上，z坐標軸從里往外。
在3D空間中，三角形每個頂點由(x, y, z)組成。
// 平移操作
gl.glTranslatef(-1.5f, 0.0f, –6.0f);
// 開啟頂點設置功能
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
// 設置頂點數據
gl.glVertexPointer(int size, int type, int stride, Buffer pointer)
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FIXED, 0, triggerBuffer);
參數1：size, 用於描述頂點的尺寸，(x,y,z)坐標系，所以是3
參數2：type, 描述頂點的類型
參數3：stride, 描述了步長
參數4：pointer, 頂點緩存，即我們創建的頂點數組
// 三角形的三個頂點
private IntBuffer triggerBuffer = IntBuffer.wrap(new int[]{0, one, 0, –one, –one, 0, one, –one, 0});
// 將頂點繪制出來
gl.glDrawArray(int mode, int first, int count)
gl.glDrawArray(GL10.GL_TRIANGLES, 0, 3);
參數1：mode, 描述了繪制的模式
參數2：first, 開始位置
參數3：count, 要繪制的頂點計數
// 重置當前的模擬觀察矩陣
gl.glLoadIdentity();
// 左移1.5單位，並移入屏幕6.0
gl.glTranslatef(1.5f, 0.0f, –6.0f);
// 設置和繪制正方形
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FIXED, 0, quaterBuffer);
gl.glDrawArray(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);
// 取消頂點設置
gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
通過glEnableClientState方法開啟了頂點設置功能，在使用完成之后，需要通過glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);方法關閉/取消頂點設置功能。
3. 顏色
學習如何對圖形進行着色，兩種不同的着色方式，分別是：平滑/光滑着色（Smooth Coloring）和平面/單調着色（Flat Coloring）。