Android上使用OpenGL画3D菱形

android是用OpenGL来实现3d的。OpenGL的处理机制是把所有的数据都用代码传递给opengl service，如果用户（这里是应用程序）想要画什么东西，就用告诉opengl 什么东西是可用的，然后在开始画。

这个例子一共分三步：
1."画"一个3d的图形（这里画的是菱形），把它传递给opengl service 端，然后建立一个画自己的方法。
2.创建这个图形运行的环境。
3.把这个环境，加载到android 的界面上去。

下面是具体的实现方法：
首先需要建两个array，第一array是用来告诉opengl这个图形有哪些顶点：
画一个三维的坐标轴，然后把你要画的点都算出来，然后放在这个array里。

float l=1.5f;
float[] vertex={

0.0f,l,0.0f,

l,0.0f,0.0f,

0.0f,0.0f,l,

-l,0.0f,0.0f,

0.0f,0.0f,-l,

0.0f,-l,0.0f

};
第二个array是告诉opengl 你要怎样组织这些点：
这里我要画三角形，所以每三个点是一组。
byte[] edge=

{

0,1,2,

1,2,5,

0,2,3,

5,2,3,

0,3,4,

5,3,4,

0,4,1,

5,4,1

};

这里的数字，是第一个array的index。
下面你要建立两个Buffer它们是用来存放这两个array的。

ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(vertex.length*4);

bb.order(ByteOrder.nativeOrder());

fbv=bb.asFloatBuffer();

fbv.put(vertex);

fbv.position(0);

ffe=ByteBuffer.allocateDirect(edge.length);

ffe.put(edge);

ffe.position(0);
这样一个三维的菱形就画好了。

下面你要写一个方法能让它自己把自己画出来！
public void draw(GL10 gl)

{

gl.glFrontFace(GL10.GL_CW);

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, fbv);

gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, 24, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, ffe);

}
这几句话费了我好大力气去理解。
先说第一个glFrontFace，物体都有一个正面一个反面，这里告诉opengl显示这个物体按顺时针方向（CW=> clockwise）

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, fbv);这个方法是把本程序所用的点都传递个opengl。opengl需要知道什么哪？首先是这个点是几维的（opengl 支持2，3，4 维），这里是3所以是三维的，第二个参数告诉opengl，这个点是用什么样类型的变量来储存的，这里是float类型。第三个是步长（stride），这个我还没弄明白，不过我看的例子都为0. 最后把你建立好的三维坐标点都传给opengl

gl.glDrawElements。这个方法是告诉opengl如果要画这个图形，应该怎么画。第一个参数，告诉opengl 用画三角形（这样opengl就以三个点为一组），然后告诉opengl你要用到多少个点（注意这个点是在第二个array里的点数）。第三个是告诉opengl这些点（其实是三维坐标点的reference）的类型。这里是unsigned byte。最后把你排列点的array 放进去！

这样一个三维的图形就建立完成了！

第二个大的步骤是创建一个让这个三维坐标运行的环境（Renderer）。
这是一个interface类
首先，在onDrawFrame里，我们告诉本程序这个三维图形的行为：
在做任何事情之前，我们要清空所有以前内存里的东西，这个内存包括：Color 和Depth
gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
然后告诉opengl你要用那个MatrixMode 这个就比较难解释了。
如果写程序只要记住 GL_MODELVIEW 是管理图形的缩放，移动，和转动就行了.

gl.glTranslatef(0, 0, -3.0f);
这个方法告诉opengl把图形沿z轴迁移3个unit。这三个值分别是x，y，z轴。
gl.glRotatef(angle,0, 1, 0);
这个方法告诉我们以y为轴。转angle个度数。注意这里的1和0是告诉沿着那个轴转，别的值应该没有意义。
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
还记得上边说的opengl分client side和service side吗。这个是告诉opengl如果client side调用draw什么的时候，这个vertex array是可用的。opengl有很多这样的可选项，所以需要告诉opengl，因为我们已经设置了vertex array（我们的第一个array）,所以告诉opengl 它是可用的（如果不告诉，opengl会忽略）！

trian.draw(gl);
这个方法是把图形画出来。

angle++;
为了达到动态的效果，我们让每一个frame 的angle，比上一个多一度。

当显示空间大小发生变化的时候，我们应该告诉opengl一下信息：

public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height)

{

// TODO Auto-generated method stub

gl.glViewport(0, 0, width, height);

gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);

gl.glLoadIdentity();

float ratio = (float)width/height;

gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10);

}
首先是opengl可用的空间：
gl.glViewport(0, 0, width, height);
想象一下用这四个点画出来的四边形，就是opengl所能用的空间。

gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
这个matrix是如何把三维坐标转换为二维坐标并把它放在显示器上。
gl.glLoadIdentity
是告诉opengl初始化这个matrix。

gl.glFrustumf
要把三维的东西用二维显示出来，需要知道几个东西，第一是这个显示平面有多大，你可以看多近和多远。这里的头四个参数，建立了一个四边形，告诉opengl把图形显示在这个范围了。后两个参数告诉opengl这里显示平面里可以显示三维空间里最近和最远的位置。

当这个三维图形建立的是时候，我们可以告诉opengl一些基本参数。这里把能省略的都省略了（其实什么都没有也可以运行！）
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig arg1)

{

gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);

gl.glClearColor(0,0, 0, 0);

}

gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST); 告诉opengl要检查depth，为什么哪。在三维空间里一个物体A在另一个物体B后面，那么这个A被B挡住里，所以你是看不见的。我们要告诉 opengl，我们不想看见被挡住的东西。这个GL_DEPTH_TEST 就是这个功能。
gl.glClearColor(0,0, 0, 0);
设置这个背景颜色为黑色，应为我们没有给我们的三维图形设置颜色（为了简单），它的初始化颜色是白色。

这样这个环境就建立起来了！

下面该把它放进，android里了
public class Triangle extends Activity {
/** Called when the activity is first created. */

private GLSurfaceView my_view;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
my_view = new GLSurfaceView(this);
my_view.setRenderer(new MySimpleRendered());
this.setContentView(my_view);
}
public void onResume()
{

super.onResume();

my_view.onResume();
}
public void onPause()
{

super.onPause();

my_view.onPause();
}
}

这就是我的第一个3D例子。希望能给初学者一点点提示！

源代码：
package Beta.ThreeD;

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.FloatBuffer;

import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

public class TriangleShape
{

private final float l=1.5f;

private FloatBuffer fbv;

private ByteBuffer ffe;

public TriangleShape()

{

float[] vertex={

0.0f,l,0.0f,

l,0.0f,0.0f,

0.0f,0.0f,l,

-l,0.0f,0.0f,

0.0f,0.0f,-l,

0.0f,-l,0.0f

};

byte[] edge=

{

0,1,2,

1,2,5,

0,2,3,

5,2,3,

0,3,4,

5,3,4,

0,4,1,

5,4,1

};

ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(vertex.length*4);

bb.order(ByteOrder.nativeOrder());

fbv=bb.asFloatBuffer();

fbv.put(vertex);

fbv.position(0);

ffe=ByteBuffer.allocateDirect(edge.length);

ffe.put(edge);

ffe.position(0);

}

public void draw(GL10 gl)

{

gl.glFrontFace(GL10.GL_CW);

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, fbv);

gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, 24, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, ffe);

}
}

package Beta.ThreeD;

import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;

public class MySimpleRendered implements Renderer
{

private int angle=50;

private TriangleShape trian;

public MySimpleRendered()

{

trian = new TriangleShape();

}

@Override

public void onDrawFrame(GL10 gl)

{

// TODO Auto-generated method stub

gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);

gl.glLoadIdentity();

gl.glTranslatef(0, 0, -3.0f);

gl.glRotatef(angle,0, 1, 0);

gl.glRotatef(angle, 1, 0, 0);

gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

trian.draw(gl);

angle++;

}

@Override

public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height)

{

// TODO Auto-generated method stub

gl.glViewport(0, 0, width, height);

gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);

gl.glLoadIdentity();

float ratio = (float)width/height;

gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10);

}

@Override

public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig arg1)

{

gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);

gl.glClearColor(0,0, 0, 0);

}

}
package Beta.ThreeD;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;
import android.opengl.GLSurfaceView;
public class Triangle extends Activity {
/** Called when the activity is first created. */

private GLSurfaceView my_view;
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.main);
my_view = new GLSurfaceView(this);
my_view.setRenderer(new MySimpleRendered());
this.setContentView(my_view);
}
public void onResume()
{

super.onResume();

my_view.onResume();
}
public void onPause()
{

super.onPause();

my_view.onPause();
}
}

更多相关文章

随机推荐