Android OpenGL ES 應用(一)

OpenGL已經成瞭3D的一個”標準” 因為它能跨平臺,接口也比較豐富,幾乎大部分的手機3D遊戲都和OpenGL有關系。

當然還有微軟有direct X 但隻能在微軟平臺上使用。

OpenGL底層是c/c++實現,JAVA中使用都是用封裝好的類庫。Android提供瞭以下幾個接口包 可使用,基本能達到3D技術的要求。

Android平臺用OpenGL ES 這個子集來處理圖像,現在OpenGL ES基本用2.0的瞭,很少再用1.0的,3.0還未流行起來。

首先編寫判斷Android設備是否支持OpenGL 2.0.

GLHelper.java加入一個判斷是否支持2.0版本的代碼方法。

public static boolean enableOpenGL2(Activity act) {
		
		final ActivityManager mg = (ActivityManager) act.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
		ConfigurationInfo configuration = mg.getDeviceConfigurationInfo();
		boolean b = configuration.reqGlEsVersion >= 0x20000);
		return b;
	}

我們需要擴展 android.opengl.GLSurfaceView 這個類,讓圖像繪制在SurfaceView上面,看看源碼發現這個類其實是擴展瞭SurfaceView做瞭寫封裝。

public class MyOpenGLView extends GLSurfaceView { //這個類就先空著,這一次沒有太多的代碼


	public MyOpenGLView(Context context) {
		super(context);
	}

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

}

我們把處理的各種方法封裝一下。

public class GLData {

	public GLData() {
	}

	public static float[] singelTriangles = { //定義瞭2個三角形,組成瞭一個正方形,因為openGL ES隻能是點,線和三角形
			-0.3f, -0.3f, 
			 0.3f, 0.3f, 
			-0.3f, 0.3f, 
			-0.3f, -0.3f,
			 0.3f, -0.3f, 
			 0.3f, 0.3f

	};

}

OpenGL ES在Android的坐標系是 [-1,1]的區間內

編寫2個簡單的頂點著色器和片段做色器。

vcD4KPHA+PC9wPgo8cHJlIGNsYXNzPQ==”brush:java;”>public class GLScript {

public GLScript() {
}

public static final String vertex1 = “attribute vec4 mPosition;\n” +
“void main()\n” +
“{\n” +
“gl_Position=mPosition;\n ” +
“}\n”;

public static final String fragment1 = “precision mediump float;\n” +
“uniform vec4 mColor;\n” +
“void main(){ gl_FragColor=mColor;\n}”;

}

vec4 mPosition 這個表示定義瞭一個4分量(x,y,z,w)的頂點,然後付給gl_Position 內置的變量中,OpenGL會編譯並且自動處理。
vec4 mColor 這個表示定義瞭一個顏色分量RGBA,最後一個是透明度,即是 紅綠藍.


腳本語言是OpenGL ES的核心,很多的渲染效果都需要腳本處理。

GLHelper.java添加編譯腳本的代碼方法.

	public static int compileScript(int type, String script){
		int objID  = GLES20.glCreateShader(type); //創建一個著色器對象,TYPE表示頂點著色器和片段著色器
		if (objID == 0) { //0表示有錯誤
		    return 0;
		}
		GLES20.glShaderSource(objID, script); //把腳本代碼傳給OpenGL 引擎
		GLES20.glCompileShader(objID); //開始編譯
		int[] status = new int[1];
		GLES20.glGetShaderiv(objID, GLES20.GL_COMPILE_STATUS, status, 0); //看看編譯結果是否有錯誤。
		Log.d("OPENGL","compileScript status info:" + GLES20.glGetShaderInfoLog(objID));
		if (status[0] == 0) {
			GLES20.glDeleteShader(objID);//有錯誤我們刪除這個對象。
			Log.e("OPENGL", "Error Compile Script:" + script);
			return 0;
		}
		return objID;
	}

如果編譯成功我們開始關聯OpenGL ES程序。

	public static int linkGL(){
		int programId = GLES20.glCreateProgram();//創建一個程序
		if (programId == 0) {
		   Log.e("OPENGL", "Error Create Link Program");
		   return 0;
		}
		return programId;
	}
	
	public static int linkAttach(int vertexsharder,int fragmentsharder){
		int programId = linkGL();
		GLES20.glAttachShader(programId, vertexsharder); //和著色器進行關聯
		GLES20.glAttachShader(programId, fragmentsharder);//和著色器進行關聯
		GLES20.glLinkProgram(programId); //把program鏈接起來
		int status[] = new int[1];
		GLES20.glGetProgramiv(programId, GLES20.GL_LINK_STATUS, status, 0); //這地方一樣是檢查是否有錯誤發生。
		Log.d("OPENGL","linkAttach link status is " + GLES20.glGetProgramInfoLog(programId));
		if (status[0] == 0) {
			Log.e("OPENGL","link status is error.");
			GLES20.glDeleteProgram(programId);
			return 0;
		}
		return programId;
	}

最後我們驗證程序是否有錯誤

	public static boolean checkProgram(int programId){
		GLES20.glValidateProgram(programId);
		int status[] = new int[1];
		GLES20.glGetProgramiv(programId,GLES20.GL_VALIDATE_STATUS, status,0);
		if (status[0] == 0) {
			Log.e("OPENGL","program is error");
			return false;
		}
		return true;
	}

以上代碼都寫在 GLHelper.java中,

我們把代碼加入到渲染類中Renderer

渲染類

public class MyOpenGLRenderer implements Renderer {
	
	public static FloatBuffer verDataBuffer;
	int colorLocation ;
	int positionLocation ;

	public MyOpenGLRenderer() {
		// 申請直接內存空間,並使用native字節序列
		verDataBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(4 * GLData.singelTriangles.length)
				.order(ByteOrder.nativeOrder())
				.asFloatBuffer();
		
		verDataBuffer.put(GLData.singelTriangles);  //這是一個正方形,等會貼代碼。
	}

	@Override
	public void onDrawFrame(GL10 arg0) { //這個方法會不斷的重繪
		GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
		GLES20.glUniform4f(colorLocation, 0f, 0f, 0F, 0f); //這裡是黑色,顏色將傳入給colorLocation
		GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, 6);//畫三角形,有6個頂點 所以從0,6開始
	}

	@Override
	public void onSurfaceChanged(GL10 arg0, int w, int h) {
		GLES20.glViewport(0, 0, w, h);
	}

	@Override
	public void onSurfaceCreated(GL10 arg0, EGLConfig arg1) {
		GLES20.glClearColor(1F, 1F, 1F, 0.0F); //下面的代碼都是組織起來用我們編寫的GLHelper類.
		int vertexsharder = GLHelper.compileScript(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, GLScript.vertex1);
		int fragmentsharder = GLHelper.compileScript(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, GLScript.fragment1);
		int programId = GLHelper.linkAttach(vertexsharder, fragmentsharder);
		boolean isOK = GLHelper.checkProgram(programId);
		if (isOK) {
			Log.d("","start draw..............");
		 GLES20.glUseProgram(programId); //我們開始使用這個程序
		 colorLocation = GLES20.glGetUniformLocation(programId, "mColor");//獲得變量位置,可以理解為內存地址,OpenGL 將為在這個地址中取數據
		 positionLocation = GLES20.glGetAttribLocation(programId, "mPosition");
		 verDataBuffer.position(0);//數據開始端讀取
		 GLES20.glVertexAttribPointer(positionLocation, 2, GLES20.GL_FLOAT, false, 0, verDataBuffer);//這個地方把頂點數據與變量關聯起來
		 GLES20.glEnableVertexAttribArray(positionLocation);//這地方使得能夠使用頂點數組
	   }
	}
}

最後Activity部分代碼.

	private MyOpenGLView gLView;
	private boolean openGLEnable;

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		if (GLHelper.enableOpenGL2(this)) {
			openGLEnable = true;
		}
		Log.d("","OpenGL is Enable:" + openGLEnable);
		gLView = new MyOpenGLView(this);
		gLView.setEGLContextClientVersion(2);//可以使用OpenGL ES 2.0
		gLView.setRenderer(new MyOpenGLRenderer());
		setContentView(gLView);
	}

運行結果很簡單就是中間一個正方形。

OpenGL ES入門相對還是比較復雜的,因為函數的調用和平時用的JAVA,, C++ 庫都不太一樣

3D的東西復雜不僅僅是多瞭一個坐標Z,還有很多的渲染技術。

工程結構:

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