OpenGL已经成了3D的一个"标准" 因为它能跨平台,接口也比较丰富,几乎大部分的手机3D游戏都和OpenGL有关系。
当然还有微软有direct X 但只能在微软平台上使用。
OpenGL底层是c/c++实现,JAVA中使用都是用封装好的类库。Android提供了以下几个接口包 可使用,基本能达到3D技术的要求。
Android平台用OpenGL ES 这个子集来处理图像,现在OpenGL ES基本用2.0的了,很少再用1.0的,3.0还未流行起来。
首先编写判断Android设备是否支持OpenGL 2.0.
GLHelper.java加入一个判断是否支持2.0版本的代码方法。
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;
}
我们需要扩展 android.opengl.GLSurfaceView 这个类,让图像绘制在SurfaceView上面,看看源码发现这个类其实是扩展了SurfaceView做了写封装。
public class MyOpenGLView extends GLSurfaceView { //这个类就先空着,这一次没有太多的代码
public MyOpenGLView(Context context) {
super(context);
}
public MyOpenGLView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
}
}
我们把处理的各种方法封装一下。
public class GLData {
public GLData() {
}
public static float[] singelTriangles = { //定义了2个三角形,组成了一个正方形,因为openGL ES只能是点,线和三角形
-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的坐标系是 [-1,1]的区间内
编写2个简单的顶点着色器和片段做色器。
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 这个表示定义了一个4分量(x,y,z,w)的顶点,然后付给gl_Position 内置的变量中,OpenGL会编译并且自动处理。
vec4 mColor 这个表示定义了一个颜色分量RGBA,最后一个是透明度,即是 红绿蓝.
脚本语言是OpenGL ES的核心,很多的渲染效果都需要脚本处理。
GLHelper.java添加编译脚本的代码方法.
public static int compileScript(int type, String script){
int objID = GLES20.glCreateShader(type); //创建一个着色器对象,TYPE表示顶点着色器和片段着色器
if (objID == 0) { //0表示有错误
return 0;
}
GLES20.glShaderSource(objID, script); //把脚本代码传给OpenGL 引擎
GLES20.glCompileShader(objID); //开始编译
int[] status = new int[1];
GLES20.glGetShaderiv(objID, GLES20.GL_COMPILE_STATUS, status, 0); //看看编译结果是否有错误。
Log.d("OPENGL","compileScript status info:" + GLES20.glGetShaderInfoLog(objID));
if (status[0] == 0) {
GLES20.glDeleteShader(objID);//有错误我们删除这个对象。
Log.e("OPENGL", "Error Compile Script:" + script);
return 0;
}
return objID;
}
如果编译成功我们开始关联OpenGL ES程序。
public static int linkGL(){
int programId = GLES20.glCreateProgram();//创建一个程序
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); //和着色器进行关联
GLES20.glAttachShader(programId, fragmentsharder);//和着色器进行关联
GLES20.glLinkProgram(programId); //把program链接起来
int status[] = new int[1];
GLES20.glGetProgramiv(programId, GLES20.GL_LINK_STATUS, status, 0); //这地方一样是检查是否有错误发生。
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;
}
最后我们验证程序是否有错误
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;
}
以上代码都写在 GLHelper.java中,
我们把代码加入到渲染类中Renderer
渲染类
public class MyOpenGLRenderer implements Renderer {
public static FloatBuffer verDataBuffer;
int colorLocation ;
int positionLocation ;
public MyOpenGLRenderer() {
// 申请直接内存空间,并使用native字节序列
verDataBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(4 * GLData.singelTriangles.length)
.order(ByteOrder.nativeOrder())
.asFloatBuffer();
verDataBuffer.put(GLData.singelTriangles); //这是一个正方形,等会贴代码。
}
@Override
public void onDrawFrame(GL10 arg0) { //这个方法会不断的重绘
GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
GLES20.glUniform4f(colorLocation, 0f, 0f, 0F, 0f); //这里是黑色,颜色将传入给<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">colorLocation</span>
GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, 6);//画三角形,有6个顶点 所以从0,6开始
}
@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); //下面的代码都是组织起来用我们编写的GLHelper类.
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); //我们开始使用这个程序
colorLocation = GLES20.glGetUniformLocation(programId, "mColor");//获得变量位置,可以理解为内存地址,OpenGL 将为在这个地址中取数据
positionLocation = GLES20.glGetAttribLocation(programId, "mPosition");
verDataBuffer.position(0);//数据开始端读取
GLES20.glVertexAttribPointer(positionLocation, 2, GLES20.GL_FLOAT, false, 0, verDataBuffer);//这个地方把顶点数据与变量关联起来
GLES20.glEnableVertexAttribArray(positionLocation);//这地方使得能够使用顶点数组
}
}
}
最后Activity部分代码.
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);
}
运行结果很简单就是中间一个正方形。
OpenGL ES入门相对还是比较复杂的,因为函数的调用和平时用的JAVA,, C++ 库都不太一样
3D的东西复杂不仅仅是多了一个坐标Z,还有很多的渲染技术。
工程结构: