[翻译]画一个可爱的三角 Part 1
原文:Baby's first triangle in LibGDX with OpenGL ES2.0, Part 1
这篇教程介绍在LibGDX中使用OpenGL Shaders
,从一个简单的例子开始:画一个三角形。
关于如何准备LibGDX的项目环境,在LibGDX wiki中有详细说明。
需要注意:为了开启OpenGL 2.0 需要修改android和desktop的projects中的Main.java
,增加这个配置:
cfg.useGL20 = true;
Ok,创建一个新类: MeshHelper 我们将把mesh相关的code放在里面:
MeshHelper.java
public class MeshHelper {
private Mesh mesh;
private ShaderProgram meshShader; // 定义了一个 shaderprogram
public void createMesh( float[] vertices) {
mesh = new Mesh(true, vertices.length, 0,
new VertexAttribute(Usage.Position, 2, "a_position"));
mesh.setVertices(vertices);
}
}
这个函数new Mesh
将新建一个mesh,通过用户传人的vertices序列(要画的点)。解释一下传人Mesh的参数:
- isStatic:决定mesh是不是static的。在这个教程,我们只画一个三角形,所以让它为true;
- maxVertices:整数值,指定了mesh中运行的最大数量的vertices,如果你的vertices array大小超过了这个值,会get an error;
- maxIndices:整数值,指定了mesh中运行的最大数量的indices(索引,用于生成shape),我们设置为0,所以我们不需要指定一个indices array -- mesh将按vertex顺序,利用一次。对与复杂的shapes,
indices
会很有用,这个后面解释。 - attributes...: 这些值用于提供vertex array更多的信息(我们可用传入多个VertexAttributes)。这里只指定了
position
,也可用指定color
,texture coordinates
. 我们首先指定了每个vertex的位置position.每个vertex的position对应了2个值(x和y,因为我们将画一个2D的mesh),最后一个参数指定了这个属性的标签(label),这在接下来的shader会用到。
最后,我们把vertex array传入mesh。如果你想了解LibGDX mesh的更多信息,请参考
同时,我们定义了一个 ShaderProgram 叫 meshShader
.我们需要两个shader来render我们的mesh:
- 一个vertex shader: 负责操作每一个vertex,比如说它们放在哪
- 一个fragment shader: 它们在vertices直接插入其他的操作,比如着色。
这里我们定义2个shader,用它们创建ShaderProgram
private void createShader() {
// this shader tells opengl where to put things
String vertexShader = "attribute vec4 a_position; \n"
+ "void main() \n"
+ "{ \n"
+ " gl_Position = a_position; \n"
+ "} \n";
// this one tells it what goes in between the points (i.e
// colour/texture)
String fragmentShader = "#ifdef GL_ES \n"
+ "precision mediump float; \n"
+ "#endif \n"
+ "void main() \n"
+ "{ \n"
+ " gl_FragColor = vec4(1.0,0.0,0.0,1.0); \n"
+ "}";
// make an actual shader from our strings
meshShader = new ShaderProgram(vertexShader, fragmentShader);
// check there's no shader compile errors
if (!meshShader.isCompiled())
throw new IllegalStateException(meshShader.getLog());
在 vertex shader 中我们创建一个 attribute 叫"a_position" (这个我们在VertexAttribute中分配了)。并把这个attribute 赋给gl_Position. gl_Position 是OpenGL Shader Language里的内置变量。它为每一个vertex保存坐标(co-ordinates)。当mesh被绘制时,vertices数据会赋单独附给a_position。
在 fragment shader 中,我们首先检查是否运行在OpenGL ES(在android 设备),如果是,我们设置精度为medium。然后设置gl_FragColor为分别代表R,G,B,A的4维向量Vector。所以(1.0, 0.0, 0.0, 1.0)代表红色。在后续的教程中,这里我们会应用为texture。
更多关于 shaders/glsl 请参考
现在,我们有了一个 mesh
和一个 shader
,我们可用创建一个函数来实际画我们的mesh:
public void drawMesh() {
// 这个将在render()中调用
if (mesh == null)
throw new IllegalStateException("drawMesh called before a mesh has been created.");
meshShader.begin();
mesh.render(meshShader, GL20.GL_TRIANGLES);
meshShader.end();
}
在mesh.render()画mesh之前,需要调用shaderProgram的begin()函数。`GL20.GL_TrIANGLES`参数将告诉OpenGL,vertex array通过三角形的方式来绘制。
这里还有一些其他的可选配置,我们后续在细说。
MeshHelper.java
public class MeshHelper {
private Mesh mesh;
private ShaderProgram meshShader;
public MeshHelper() {
createShader();
}
public void createMesh(float[] vertices) {
mesh = new Mesh(true, vertices.length, 0,
new VertexAttribute(Usage.Position, 2, "a_position"));
mesh.setVertices(vertices);
}
public void drawMesh() {
// this should be called in render()
if (mesh == null)
throw new IllegalStateException("drawMesh called before a mesh has been created.");
meshShader.begin();
mesh.render(meshShader, GL20.GL_TRIANGLES);
meshShader.end();
}
private void createShader() {
// this shader tells opengl where to put things
String vertexShader = "attribute vec4 a_position; \n"
+ "void main() \n"
+ "{ \n"
+ " gl_Position = a_position; \n"
+ "} \n";
// this one tells it what goes in between the points (i.e
// colour/texture)
String fragmentShader = "#ifdef GL_ES \n"
+ "precision mediump float; \n"
+ "#endif \n"
+ "void main() \n"
+ "{ \n"
+ " gl_FragColor = vec4(1.0,0.0,0.0,1.0); \n"
+ "}";
// make an actual shader from our strings
meshShader = new ShaderProgram(vertexShader, fragmentShader);
// check there's no shader compile errors
if (meshShader.isCompiled() == false)
throw new IllegalStateException(meshShader.getLog());
}
public void dispose() {
mesh.dispose();
meshShader.dispose();
}
}
增加了dispose()方法,以便于移除所有的对象。接下来在 Game.java 中的调用MeshHelper
Game.java
public class Game implements ApplicationListener {
MeshHelper meshHelper;
@Override
public void create() {
meshHelper = new MeshHelper();
// opengl uses -1 to 1 for coords and also is inverted
meshHelper.createMesh(new float[] { -0.5f, -0.5f, 0.5f, -0.5f, 0f, 0.5f });
}
@Override
public void resize(int width, int height) {
}
@Override
public void render() {
Gdx.graphics.getGL20().glClearColor(0.2f, 0.2f, 0.2f, 1);
Gdx.graphics.getGL20().glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
meshHelper.drawMesh();
}
@Override
public void pause() {
}
@Override
public void resume() {
}
@Override
public void dispose() {
meshHelper.dispose();
}
}
注意,OpenGL使用从-1 到 1的坐标系(co-ordinate system)。
截图在下一部分,我们将增加自定义的颜色,并使用贴图。Crazy stuff.