Android and OpenGL

Android OpenGL 开发基础

1.概念

OpenGL ES是专为内嵌和移动设备设计的一个2D/3D轻量图像库，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而设计的。

2.android OpenGL的基本框架

GLRender.java

package com.yarin.android.Examples_12_02;

import java.nio.IntBuffer;

import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;

import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;

public class GLRender implements Renderer

{

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, //坐下点

one,-one,0,}); //右下点

//正方形的4个顶点

private IntBuffer quaterBuffer = IntBuffer.wrap(new int[]{

one,one,0,

-one,one,0,

one,-one,0,

-one,-one,0});

public void onDrawFrame(GL10 gl)

{

// 清除屏幕和深度缓存

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 6.0

gl.glTranslatef(-1.5f, 0.0f, -6.0f);

//设置定点数组

gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

// 设置三角形顶点

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FIXED, 0, triggerBuffer);

//绘制三角形

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

/* 渲染正方形 */

// 重置当前的模型观察矩阵

gl.glLoadIdentity();

// 左移 1.5 单位，并移入屏幕 6.0

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.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);

//取消顶点数组

gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

}

public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height)

{

// TODO Auto-generated method stub

float ratio = (float) width / height;

//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);

//重置投影矩阵

gl.glLoadIdentity();

// 设置视口的大小

gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10);

// 选择模型观察矩阵

gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);

// 重置模型观察矩阵

gl.glLoadIdentity();

}

public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config)

{

// 启用阴影平滑

gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);

// 黑色背景

gl.glClearColor(0, 0, 0, 0);

// 设置深度缓存

gl.glClearDepthf(1.0f);

// 启用深度测试

gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);

// 所作深度测试的类型

gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);

// 告诉系统对透视进行修正

gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_FASTEST); }

}

Activity.java

package com.yarin.android.Examples_12_02;

import android.app.Activity;

import android.opengl.GLSurfaceView;

import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;

import android.os.Bundle;

public class Activity01 extends Activity

{

Renderer render = new GLRender();

/** Called when the activity is first created. */

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState)

{

super.onCreate(savedInstanceState);

GLSurfaceView glView = new GLSurfaceView(this);

glView.setRenderer(render);

setContentView(glView);

}

}

3．颜色

定义颜色数组：

int one = 0x10000;

private IntBuffer colorBuffer = IntBuffer.wrap(new int[]{

one,0,0,one,

0,one,0,one,

0,0,one,one,

});

在onDrawFrame()函数中添加如下代码：

//设置颜色数组（渐变色）

gl.glEnableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);

gl.glColorPointer(4, GL10.GL_FIXED, 0, colorBuffer);

gl.glDisableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);

// 设置当前色为蓝色（纯色）

gl.glColor4f(0.5f, 0.5f, 1.0f, 1.0f);

4．旋转

首先在外部定义两个角度变量：

float rotsan;

float rotsi;

然后在onDrawFrame（）函数中添加如下代码：

gl.glRotatef(rotsan,0.0f,1.0f,0.0f);

gl.glRotatef(rotsi,1.0f,1.0f,0.0f);

rotsan+=0.5f;

rotsi-=0.5f;

5. 3D空间

首先创建顶点和颜色的相关数据；然后绘制各个面。

int one = 0x10000;

private IntBuffer colorBuffer = IntBuffer.wrap(new int[]{ //tri 4 face

one,0,0,one,

0,one,0,one,

0,0,one,one,

one,0,0,one,

0,one,0,one,

0,0,one,one,

one,0,0,one,

0,one,0,one,

0,0,one,one,

one,0,0,one,

0,one,0,one,

0,0,one,one,

});

private IntBuffer triggerBuffer = IntBuffer.wrap(new int[]{ 0,one,0,

-one,-one,0,

one,-one,one,

0,one,0,

one,-one,one,

one,-one,-one,

0,one,0,

one,-one,-one,

-one,-one,-one,

0,one,0,

-one,-one,-one,

-one,-one,one

});

在onDrawFrame（）中添加如下代码：

Gl.glRotatef(rotsan,0.0f,1.0f,0.0f);

Gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

Gl.glEnableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);

Gl.glColorPointer(4,GL10.GL_FIXED,0,colorBuffer);

Gl.glVertexPointer(3,GL10.GL_FIXED,0,triggerBuffer);

For(int i=0;1<4;i++)

{

Gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP,i*3,3);

}

Gl.glFinish();

Gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

Gl.dlDisableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);

6. 纹理映射

Activity.java

（1）包含的头文件：

import android.content.res.Resources;

import android.graphics.Bitmap;

import android.graphics.BitmapFactory;

import android.opengl.GLSurfaceView;

import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;

（2）在onCreate()函数中添加函数

GLImage.load(this.getResources());

然后在外部声明一个新类如下：

class GLImage

{

public static Bitmap mBitmap;

public static void load(Resources resources)

{

mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(resources, R.drawable.img);

}

}

GLRender.java

需要添加的头文件：

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.IntBuffer;

import android.opengl.GLUtils;

int texture = -1;

首先在onSurfaceCreated()函数中创建一个纹理：

public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config)

{

// 黑色背景

gl.glClearColor(0, 0, 0, 0);

gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE);

// 启用阴影平滑

gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);

// 启用深度测试

gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);

//启用纹理映射

gl.glClearDepthf(1.0f);

//深度测试的类型

gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);

//精细的透视修正

gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_NICEST);

//允许2D贴图,纹理

gl.glEnable(GL10.GL_TEXTURE_2D);

IntBuffer intBuffer = IntBuffer.allocate(1);

// 创建纹理

gl.glGenTextures(1, intBuffer);

texture = intBuffer.get();

// 设置要使用的纹理

gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, texture);

//生成纹理

GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D, 0, GLImage.mBitmap, 0)；

// 线形滤波

gl.glTexParameterx(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL10.GL_LINEAR);

gl.glTexParameterx(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL10.GL_LINEAR);

}

然后在函数onDrawFrame（）添加如下代码：

public void onDrawFrame(GL10 gl)

{ // 绑定纹理

gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, texture)；

gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

//纹理和四边形对应的顶点

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FIXED, 0, vertices);

gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FIXED, 0, texCoords);

//绘制所有的图元

gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 24, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE,

indices);

gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

}

注意：关于glDrawElements的使用

glDrawElements是一个OPENGL的图元绘制函数，从数组中获得数据渲染图元。

函数原型为：

void glDrawElements( GLenum mode, GLsizei count, GLenum type, const GLvoid *indices）；mode指定绘制图元的类型，它应该是下列值之一，GL_POINTS, GL_LINE_STRIP, GL_LINE_LOOP, GL_LINES, GL_TRIANGLE_STRIP, GL_TRIANGLE_FAN, GL_TRIANGLES, GL_QUAD_STRIP, GL_QUADS, and GL_POLYGON.

count为绘制图元的数量乘上一个图元的顶点数。

type为索引值的类型，只能是下列值之一：GL_UNSIGNED_BYTE, GL_UNSIGNED_SHORT, or GL_UNSIGNED_INT。

indices：指向索引存贮位置的指针。