OpenGLES2.0（二）实战绘制一个三角形

这是我们绘制的第一个图形，选择三角形，点、线、三角形是OpenGL ES世界的图形基础。无论多么复杂的几何物体，在OpenGL ES的世界里都可以用三角形拼成。关于Android OpenGL ES 三角形的绘制，在Android官方文档中也是优先详细介绍三角形，这边也是根据官方文档来绘制。

一、流程

1. 在AndroidManifest.xml文件中设置使用的OpenGL ES的版本
2. 创建显示三角形的Activity，利用GLSurfaceView作为显示三角形的View，图形的具体渲染工作都是在Render中完成的。
3. 实现GLSurfaceView的Render，在Render中完成三角形的绘制，具体行为有：
   • 加载顶点和片元着色器。
   • 确定需要绘制图形的坐标和颜色数据。
   • 创建program对象(着色器程序)，连接顶点和片元着色器，链接program对象。
   • 设置视图窗口(viewport)。
   • 将坐标数据传入OpenGL ES程序中。
   • 使颜色缓冲区的内容显示到屏幕上。

二、实现

1、在清单中声明 OpenGL ES 的使用:

• OpenGL ES 1.0 和 1.1 - 此 API 规范受 Android 1.0 及更高版本的支持。
• OpenGL ES 2.0 - 此 API 规范受 Android 2.2（API 级别 8）及更高版本的支持。
• OpenGL ES 3.0 - 此 API 规范受 Android 4.3（API 级别 18）及更高版本的支持。
• OpenGL ES 3.1 - 此 API 规范受 Android 5.0（API 级别 21）及更高版本的支持。

//为了让您的应用使用 OpenGL ES 2.0 API，您必须将以下声明添加到清单中： 
//假如：OpenGL ES 3.1配置 0x00030001
<uses-feature android:glEsVersion="0x00020000" android:required="true" />

2、 创建Activity,自定义GLSurfaceView 作为主要视图的 Activity 的最低实现：

public class Mai nActivity extends Activity {

        private GLSurfaceView gLView;

        @Override
        public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
            super.onCreate(savedInstanceState);

            //创建一个自定义的GLSurfaceView
            gLView = new MyGLSurfaceView(this);
            setContentView(gLView);
        }
    }

创建GLSurfaceView 是一种专用视图，您可以在其中绘制 OpenGL ES 图形。它本身并没有很大的作用。对象的实际绘制由您在此视图中设置的 GLSurfaceView.Renderer 控制

 import android.content.Context;
    import android.opengl.GLSurfaceView;

    class MyGLSurfaceView extends GLSurfaceView {

        private final MyGLRenderer renderer;

        public MyGLSurfaceView(Context context){
            super(context);

            //设置opengl版本
            setEGLContextClientVersion(2);
                        //创建自定义渲染器
            renderer = new MyGLRenderer();
                
            // Set the Renderer for drawing on the GLSurfaceView
            setRenderer(renderer);
            //性能有关。安卓默认使用这个按需渲染
                //该设置可防止系统在您调用 requestRender() 之前重新绘制 GLSurfaceView 帧，这对于此示例应用而言更为高效。
                    setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_WHEN_DIRTY);
        }
    }

3、具体Render渲染器的实现：

• 基本着色器编写：

  顶点着色器：

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

片元着色器：

 precision mediump float;

//uniform vec4 vColor;
void main() {
    //系统默认颜色字段：gl_FragColor
    gl_FragColor = vec4(0.9, 0.5, 0.7, 1.0);
}

• 定义三角形和创建program对象(着色器程序)

 private final int mProgram;
    private final FloatBuffer mVertexBuffer;
    private int vertexCount;
    private final int vertexStride = 3 * 4; // 4 bytes per vertex

    public Triangle(Context context) {
        String vertex = OpenGLUtils.readRawTextFile(context, R.raw.triangle_vert);
        String frag = OpenGLUtils.readRawTextFile(context, R.raw.triangle_frag);
        //顶点着色器id
        int vertexId = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertex);
        //片元着色器id
        int fragId = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, frag);
        //OpenGL ES渲染程序
        mProgram = GLES20.glCreateProgram();
        GLES20.glAttachShader(mProgram, vertexId);
        GLES20.glAttachShader(mProgram, fragId);
        //link一下。激活
        GLES20.glLinkProgram(mProgram);
        GLES20.glDeleteShader(vertexId);
        GLES20.glDeleteShader(fragId);
                //世界坐标
        float squareCoords[] = {
                -0.5f, -0.5f, 0f,
                0.5f, -0.5f, 0f,
                -0.5f, 0.5f, 0f,
                0.5f, 0.5f, 0f};
        mVertexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(squareCoords.length * 4).order(ByteOrder.nativeOrder()).asFloatBuffer();
        mVertexBuffer.clear();
        mVertexBuffer.put(squareCoords);
        vertexCount = squareCoords.length / 3;
    }

    private int loadShader(int type, String shaderCode) {
        //获取着色器
        int shader = GLES20.glCreateShader(type);
        //添加对于代码
        GLES20.glShaderSource(shader, shaderCode);
        //编译着色器
        GLES20.glCompileShader(shader);
        return shader;
    }

    public void draw() {
                //创建程序。链接到GPU
        GLES20.glUseProgram(mProgram);
        //获取顶点着色器坐标
        int vPosition = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "vPosition");
        mVertexBuffer.position(0);
        //第二个参数是坐标个数：x,y,z
        GLES20.glVertexAttribPointer(vPosition, 3, GLES20.GL_FLOAT, false, vertexStride, mVertexBuffer);
        GLES20.glEnableVertexAttribArray(vPosition);
        GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount);
    }

• 绘制渲染

public class MyRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {

    private MyGLSurfaceView myGLSurfaceView;
    private Triangle mTriangle;

    public MyRenderer(MyGLSurfaceView myGLSurfaceView) {
        this.myGLSurfaceView = myGLSurfaceView;
    }

    @Override
    public void onSurfaceCreated(GL10 gl10, EGLConfig eglConfig) {
        //设置要清空窗体为指定的颜色
        GLES20.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
        mTriangle = new Triangle(myGLSurfaceView.getContext());
    }

    @Override
    public void onSurfaceChanged(GL10 gl10, int i, int i1) {
        //设置窗口大小
        GLES20.glViewport(0,0,i,i1);
    }

    @Override
    public void onDrawFrame(GL10 gl10) {
        //执行清空窗体
        GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        mTriangle.draw();
    }
}

三、效果

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