Android OpenGLES2.0繪制三角形（二）

更新時間：2016年12月19日 09:03:46 作者：湖廣午王

這篇文章主要為大家詳細介紹了Android OpenGLES2.0繪制三角形的相關資料，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

選擇繪制三角形作為OpenGL ES 2.0的第一個實例，是因為前文中提到的，點、線、三角形是OpenGL ES世界的圖形基礎。無論多么復雜的幾何物體，在OpenGL ES的世界里都可以用三角形拼成。關于Android OpenGL ES 三角形的繪制，在Android官方文檔中有詳細的說明和步驟，本文實例也是依照官方文檔步驟繪制的三角形。

步驟

依照官方文檔中的說明，Android中利用OpenGL ES 2.0繪制三角形的步驟為：

1. 在AndroidManifest.xml文件中設置使用的OpenGL ES的版本：

<!-- Tell the system this app requires OpenGL ES 2.0. -->
<uses-feature android:glEsVersion="0x00020000" android:required="true" />

3.0的版本為0x00030000,3.1的版本為0x00030001。
需要注意的是前一篇博客中提到的Android各個版本對于OpenGL ES版本的支持，設置Android應用的minSDK不應該小于使用的支持OpenGL ES版本的最低Android SDK版本。

2. 毫無疑問的，顯示三角形，需要一個載體。創(chuàng)建顯示三角形的Activity，利用GLSurfaceView作為顯示三角形的View，圖形的具體渲染工作都是在Render中完成的。

3. 實現(xiàn)GLSurfaceView的Render，在Render中完成三角形的繪制，具體行為有：

加載頂點和片元著色器
確定需要繪制圖形的坐標和顏色數(shù)據(jù)
創(chuàng)建program對象，連接頂點和片元著色器，鏈接program對象。
設置視圖窗口(viewport)。
將坐標數(shù)據(jù)顏色數(shù)據(jù)傳入OpenGL ES程序中
使顏色緩沖區(qū)的內(nèi)容顯示到屏幕上。

具體實現(xiàn)

我們設置好OpenGL ES版本、創(chuàng)建入口Activity并設置好GLSurfaceView做為顯示載體后，就進入了我們最主要的工作了。

第一步

首先，我們需要編寫一個簡單的頂點著色器和一個簡單的片元著色器：
頂點著色器：

 attribute vec4 vPosition;
 void main() {
  gl_Position = vPosition;
 }

片元著色器：

 precision mediump float;
 uniform vec4 vColor;
 void main() {
  gl_FragColor = vColor;
 }

gl_Position和gl_FragColor都是Shader的內(nèi)置變量，分別為定點位置和片元顏色。

第二步

然后，我們確定我們要繪制的圖形的頂點坐標和顏色：
我們現(xiàn)在需要繪制的是在一個三維空間中繪制一個三角形，三角形當然是三個頂點了。因為我們?nèi)切沃皇且粋€平面圖形，為了方便，我們現(xiàn)在不設置相機（相機在后面的博客中使用時在講解）的情況下，三角形正對我們來呈現(xiàn)。所以我們把三個頂點的Z坐標都設定為0。
上篇博客中也有提到OpenGL ES坐標映射到屏幕上，從屏幕中心垂直到上下左右邊緣距離都為1.0，所以（-1.0,0,0）和（0,1.0,0）到原點的距離在屏幕上呈現(xiàn)出來的結果是不一樣的，圖解如下（左邊是理想狀態(tài)，右邊是實際狀態(tài)）:

所以，為了不超出屏幕，我們的坐標數(shù)據(jù)設置為：

float triangleCoords[] = {
   0.5f, 0.5f, 0.0f, // top
   -0.5f, -0.5f, 0.0f, // bottom left
   0.5f, -0.5f, 0.0f // bottom right
 };

顏色數(shù)據(jù)，我們設置為單一顏色：

float color[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f }; //白色

第三步

接著我們開始在Render中實現(xiàn)我們的三角形繪制了。Render接口有三個方法，分別為onSurfaceCreated、onSurfaceChanged和onDrawFrame。
在onSurfaceCreated方法中，我們來創(chuàng)建program對象，連接頂點和片元著色器，鏈接program對象。

 //將背景設置為灰色
 GLES20.glClearColor(0.5f,0.5f,0.5f,1.0f); 
 //申請底層空間
 ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(
    triangleCoords.length * 4);
 bb.order(ByteOrder.nativeOrder());
 //將坐標數(shù)據(jù)轉換為FloatBuffer，用以傳入給OpenGL ES程序
 vertexBuffer = bb.asFloatBuffer();
 vertexBuffer.put(triangleCoords);
 vertexBuffer.position(0); 
 int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER,
    vertexShaderCode);
 int fragmentShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER,
    fragmentShaderCode);

 //創(chuàng)建一個空的OpenGLES程序
 mProgram = GLES20.glCreateProgram();
 //將頂點著色器加入到程序
 GLES20.glAttachShader(mProgram, vertexShader);
 //將片元著色器加入到程序中
 GLES20.glAttachShader(mProgram, fragmentShader);
 //連接到著色器程序
 GLES20.glLinkProgram(mProgram);

第四步

在onSurfaceChanged中設置設置視圖窗口：

GLES20.glViewport(0,0,width,height);

第五步

最后在onDrawFrame中繪制:

 //將程序加入到OpenGLES2.0環(huán)境
 GLES20.glUseProgram(mProgram);

 //獲取頂點著色器的vPosition成員句柄
 mPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "vPosition");
 //啟用三角形頂點的句柄
 GLES20.glEnableVertexAttribArray(mPositionHandle);
 //準備三角形的坐標數(shù)據(jù)
 GLES20.glVertexAttribPointer(mPositionHandle, COORDS_PER_VERTEX,
   GLES20.GL_FLOAT, false,
   vertexStride, vertexBuffer);
 //獲取片元著色器的vColor成員的句柄
 mColorHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "vColor");
 //設置繪制三角形的顏色
 GLES20.glUniform4fv(mColorHandle, 1, color, 0);
 //繪制三角形
 GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount);
 //禁止頂點數(shù)組的句柄
 GLES20.glDisableVertexAttribArray(mPositionHandle);

最終效果