Android OpenGLes 3.0学习:顶点绘制法 VBOs

目前只有android系统中只有android 4.3或以上支持opengles 3.0，但目前很多运行android 4.3系统的硬件能支持opengles 3.0的也是非常少的。不过幸好，opengles 3.0是向后兼容的，当程序发现硬件不支持opengles 3.0时则会自动调用opengles 2.0的API。废话不多说了，开始进入正题，

实现过程：

1、在manifest中声明程序中使用opengles 3.0

如果程序中使用了纹理压缩的话，还需进行如下声明，以防止不支持这些压缩格式的设备尝试运行程序。

2、实现两个必不可少的类：GLSurfaceView和GLSurfaceView.Renderer

继承GLSurfaceView类的MySurfaceView.java

java代码

package com.gl.gl30_vbos02; 
 
　　import android.content.Context; 
　　import android.opengl.GLSurfaceView; 
　　import android.util.AttributeSet; 
　　import android.view.MotionEvent; 
　　public class MySurfaceView extends GLSurfaceView { 
　　private final float TOUCH_SCALE_FACOTOR = 180.0f / 320; 
　　private GLRender _render = new GLRender(); 
　　private float _preX = 0.0f; 
　　private float _preY = 0.0f; 
　　public MySurfaceView(Context context) 
　　{ 
　　super(context); 
　　// TODO Auto-generated constructor stub 
　　setEGLContextClientVersion(2); 
　　this.setRenderer(_render); 
　　setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_WHEN_DIRTY); 
　　} 
　　public MySurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) { 
　　super(context, attrs); 
　　// TODO Auto-generated constructor stub 
　　} 
　　@Override 
　　public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) { 
　　// TODO Auto-generated method stub 
　　float x = event.getX(); 
　　float y = event.getY(); 
　　switch (event.getAction()) 
　　{ 
　　case MotionEvent.ACTION_MOVE: 
　　float dx = x - _preX; 
　　float dy = y - _preY; 
　　_render.zrot = dx * TOUCH_SCALE_FACOTOR; 
　　_render.xrot = dy * TOUCH_SCALE_FACOTOR; 
　　this.requestRender(); 
　　break; 
　　default: 
　　break; 
　　} 
　　_preX = x; 
　　_preY = y; 
　　return true; 
　　} 
　　} 

实现GLSurfaceView.Renderer的GLRender.java:

java代码

package com.gl.gl30_vbos02; 
 
　　import java.nio.FloatBuffer; 
　　import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig; 
　　import javax.microedition.khronos.opengles.GL10; 
　　import android.opengl.GLES30; 
　　import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer; 
　　import android.opengl.Matrix; 
　　import android.util.Log; 
　　//@TargetApi(18) 
　　public class GLRender implements Renderer { 
　　public float xrot, yrot, zrot; 
　　private static final String TAG = "GLRender"; 
　　private final float[] mProjMatrix = new float[16]; 
　　private final float[] mVMatrix = new float[16]; 
　　private final float[] mMVPMatrix = new float[16]; 
　　private final float[] mRotationMatrix = new float[16]; 
　　// private volatile float mAngle; 
　　private CirclePlane _circlePlane; 
　　//定义环境光 
　　private FloatBuffer lightAmbient = FloatBuffer.wrap(new float[]{0.5f, 0.5f, 
0.5f, 1.0f}); 
　　//定义漫散射 
　　private FloatBuffer lightDiffuse = FloatBuffer.wrap(new float[]{1.0f, 1.0f, 
1.0f, 1.0f}); 
　　//光源的位置 
　　private FloatBuffer lightPosition = FloatBuffer.wrap(new float[]{0.0f, 
0.0f, 2.0f, 1.0f}); 
　　public GLRender() { 
　　// TODO Auto-generated constructor stub 
　　} 
　　@Override 
　　public void onDrawFrame(GL10 gl_unused) { 
　　// TODO Auto-generated method stub 
　　//清楚屏幕和深度缓存 
　　GLES30.glClear(GLES30.GL_COLOR_BUFFER_BIT | 
GLES30.GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 
　　Matrix.setLookAtM(mVMatrix, 0, 0, 0, -3, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 
0.0f); 
　　Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mProjMatrix, 0, mVMatrix, 0); 
　　this._circlePlane.Draw(mMVPMatrix); 
　　} 
　　@Override 
　　public void onSurfaceChanged(GL10 gl_unused, int width, int height) { 
　　// TODO Auto-generated method stub 
　　float ratio = (float) width / height; 
　　//设置OPENGL视口 
　　GLES30.glViewport(0, 0, width, height); 
　　//设置矩阵投影参数 
　　Matrix.frustumM(mProjMatrix, 0, -ratio, ratio, -1, 1, 3, 7); 
　　} 
　　@Override 
　　public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) { 
　　// TODO Auto-generated method stub 
　　//black background 
　　GLES30.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f); 
　　this._circlePlane = new CirclePlane(10, 20, 1.0f); 
　　} 
　　public static int loadShader(int type, String shaderCode) 
　　{ 
　　// create a shader type (GLES30.GL_VERTEX_SHADER) 
　　// or a fragment shader type (GLES30.GL_FRAGMENT_SHADER) 
　　int shader = GLES30.glCreateShader(type); 
　　GLES30.glShaderSource(shader, shaderCode); 
　　GLES30.glCompileShader(shader); 
　　return shader; 
　　} 
　　public static void checkGLError(String glOperation) 
　　{ 
　　int error; 
　　while((error = GLES30.glGetError()) != (GLES30.GL_NO_ERROR)) 
　　{ 
　　Log.e(TAG, glOperation + ": glError " + error); 
　　throw new RuntimeException(glOperation + ": glError " + error); 
　　} 
　　} 
　　} 

要完成Opengl es工程，最重要是实现上面两个类。另外本程序为了绘制出图中的图案，还有四个类，可在附件中查看。:

CirclePlane.java //实现图案中顶点缓存，这个类有比较多的数学知识，不过只为了实现图案的话，不用理解其中数学算法问题也没关系。只要修改此类就可以绘制出不同的图案

Vertex3f.java //定义了顶点类型

Until.java //生成顶点缓存的公共工具类

OpenGLES30.java //工程的主类

附录

CirclePlane.java

java代码

package com.gl.gl30_vbos02; 
 
　　import java.nio.FloatBuffer; 
　　import android.opengl.GLES30; 
　　//@TargetApi(18) 
　　public class CirclePlane { 
　　static final int COORDS_PRE_VERTEX = 3; 
　　private final int vertexStride = COORDS_PRE_VERTEX * 4; 
　　private int vertexCount = 0; 
　　private int mRow = 10; 
　　private int mColumn = 20; 
　　private float mRadius = 1.0f; 
　　private FloatBuffer mPlaneBuffer; 
　　private final int mProgram; 
　　private int mPositionHandle; 
　　private int mColorHandle; 
　　private int mMVPMatrixHandle; 
　　// Set color with red, green, blue and alpha (opacity) values 
　　float color[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f }; //白色不透明 
　　private final String vertexShaderCode = 
　　"uniform mat4 uMVPMatrix;" + 
　　"attribute vec4 vPosition;" + 
　　"void main()" + 
　　"{" + 
　　" gl_Position = vPosition * uMVPMatrix;" + 
　　"}"; 
　　private final String fragmentShaderCode = 
　　"precision mediump float;" + 
　　"uniform vec4 vColor;" + 
　　"void main()" + 
　　"{" + 
　　" gl_FragColor = vColor;" + 
　　"}"; 
　　public CirclePlane(int row, int column, float radius) 
　　{ 
　　// TODO Auto-generated constructor stub 
　　this.mRow = row; 
　　this.mColumn = column; 
　　this.mRadius = radius; 
　　this.createGraphics(); 
　　int vertexShader = GLRender.loadShader(GLES30.GL_VERTEX_SHADER, 
vertexShaderCode); 
　　int fragmentShader = GLRender.loadShader(GLES30.GL_FRAGMENT_SHADER, 
fragmentShaderCode); 
　　this.mProgram = GLES30.glCreateProgram(); // create empty OpenGL 
Program 
　　GLES30.glAttachShader(this.mProgram, vertexShader); // add the vertex 
shader to program 
　　GLES30.glAttachShader(this.mProgram, fragmentShader); // add the fragment 
shader to program 
　　GLES30.glLinkProgram(this.mProgram); // create OpenGL program 
executables 
　　} 
　　private void createGraphics() 
　　{ 
　　Vertex3f vertexs[][] = new Vertex3f[this.mRow][this.mColumn]; 
　　float intervalR = this.mRadius / this.mRow; 
　　Vertex3f centralPos = new Vertex3f(0.0f, 0.0f, 0.0f); 
　　for(int i=0;i 
　　{ 
　　float tmpR = intervalR * i; 
　　for(int j=0;j 
　　{ 
　　double angle = 2 * j * Math.PI / (this.mColumn - 1); 
　　vertexs[i][j] = new Vertex3f((float)(tmpR * Math.cos(angle)), (float)(tmpR 
* Math.sin(angle)), centralPos.z); 
　　} 
　　} 
　　//创建三角形顶点 
　　int len = 2 * (this.mRow -1) * (this.mColumn - 1) * 3; 
　　this.vertexCount = len; 
　　Vertex3f tri[] = new Vertex3f[len]; 
　　int index = 0; 
　　for(int i=0;i 
　　{ 
　　for(int j=0;j 
　　{ 
　　tri[index] = vertexs[i][j]; 
　　tri[index+1] = vertexs[i+1][j]; 
　　tri[index+2] = vertexs[i+1][j+1]; 
　　tri[index+3] = vertexs[i][j]; 
　　tri[index+4] = vertexs[i+1][j+1]; 
　　tri[index+5] = vertexs[i+1][j]; 
　　index += 6; 
　　} 
　　} 
　　//设置顶点缓存 
　　float[] plane = new float[len*3]; 
　　for(int i=0;i 
　　{ 
　　int vertexI = 3 * i; 
　　plane[vertexI] = tri[i].x; 
　　plane[vertexI+1] = tri[i].y; 
　　plane[vertexI+2] = tri[i].z; 
　　} 
　　this.mPlaneBuffer = Util.getFloatBuffer(plane); 
　　// plane = null; 
　　} 
　　public void Draw(float[] mvpMatrix) 
　　{ 
　　GLES30.glUseProgram(this.mProgram); 
　　this.mPositionHandle = GLES30.glGetAttribLocation(this.mProgram, 
"vPosition"); 
　　GLES30.glEnableVertexAttribArray(this.mPositionHandle); 
　　GLES30.glVertexAttribPointer(this.mPositionHandle, COORDS_PRE_VERTEX, 
　　GLES30.GL_FLOAT, false, this.vertexStride, this.mPlaneBuffer); 
　　this.mColorHandle = GLES30.glGetUniformLocation(this.mProgram, 
"vColor"); 
　　GLES30.glUniform4fv(this.mColorHandle, 1, this.color, 0); 
　　this.mMVPMatrixHandle = GLES30.glGetUniformLocation(this.mProgram, 
"uMVPMatrix"); 
　　GLRender.checkGLError("glGetUniformLocation"); 
　　GLES30.glUniformMatrix4fv(this.mMVPMatrixHandle, 1, false, mvpMatrix, 
0); 
　　GLRender.checkGLError("glUniformMatrix4fv"); 
　　GLES30.glDrawArrays(GLES30.GL_TRIANGLES, 0, this.vertexCount); 
　　GLES30.glDisableVertexAttribArray(this.mPositionHandle); 
　　// gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY); 
　　// gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, this.mPlaneBuffer); 
　　// gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLES, 0, 
(this.mRow-1)*(this.mColumn-1)*2*3); 
　　// 
　　// gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY); 
　　// gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY); 
　　// gl.glFinish(); 
　　} 
　　} 

Vertex3f.java

java代码

package com.gl.gl30_vbos02; 
 
　　public class Vertex3f { 
　　public float x = 0.0f; 
　　public float y = 0.0f; 
　　public float z = 0.0f; 
　　public Vertex3f(float x, float y, float z) 
　　{ 
　　this.x = x; 
　　this.y = y; 
　　this.z = z; 
　　} 
　　} 

Until.java

java代码

package com.gl.gl30_vbos02; 
 
　　import java.nio.ByteBuffer; 
　　import java.nio.ByteOrder; 
　　import java.nio.FloatBuffer; 
　　import java.nio.IntBuffer; 
　　public class Util { 
　　//获取整形缓冲数据 
　　public static IntBuffer getIntBuffer(int[] vertexs) 
　　{ 
　　IntBuffer buffer; 
　　ByteBuffer qbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertexs.length * 4); 
　　qbb.order(ByteOrder.nativeOrder()); 
　　buffer = qbb.asIntBuffer(); 
　　buffer.put(vertexs); 
　　buffer.position(0); 
　　return buffer; 
　　} 
　　//获取浮点形缓冲数据 
　　public static FloatBuffer getFloatBuffer(float[] vertexs) 
　　{ 
　　FloatBuffer buffer; 
　　ByteBuffer qbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertexs.length * 4); 
　　qbb.order(ByteOrder.nativeOrder()); 
　　buffer = qbb.asFloatBuffer(); 
　　buffer.put(vertexs); 
　　buffer.position(0); 
　　return buffer; 
　　} 
　　//获取字节型缓冲数据 
　　public static ByteBuffer getByteBuffer(byte[] vertexs) 
　　{ 
　　ByteBuffer buffer = null; 
　　buffer = ByteBuffer.allocateDirect(vertexs.length); 
　　buffer.put(vertexs); 
　　buffer.position(0); 
　　return buffer; 
　　} 
　　} 

OpenGLES30.java

java代码

package com.gl.gl30_vbos02; 
 
　　import android.opengl.GLSurfaceView; 
　　import android.os.Bundle; 
　　import android.app.Activity; 
　　import android.view.Menu; 
　　public class OpenGLES30 extends Activity { 
　　private GLSurfaceView mGL30View; 
　　@Override 
　　protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
　　super.onCreate(savedInstanceState); 
　　mGL30View = new MySurfaceView(this); 
　　setContentView(mGL30View); 
　　} 
　　@Override 
　　public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { 
　　// Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is 
present. 
　　getMenuInflater().inflate(R.menu.open_gles30, menu); 
　　return true; 
　　} 
　　@Override 
　　protected void onResume() { 
　　// TODO Auto-generated method stub 
　　super.onResume(); 
　　this.mGL30View.onResume(); 
　　} 
　　@Override 
　　protected void onPause() { 
　　// TODO Auto-generated method stub 
　　super.onPause(); 
　　this.mGL30View.onPause(); 
　　} 
　　} 

原文：http://bbs.9ria.com/thread-260180-1-1.html