opengles繪製立方體
阿新 • • 發佈:2019-01-23
本人比較懶,不說廢話,直接貼程式碼,程式碼後附有完整專案
package test.com.opengles5_3; import android.opengl.GLES20; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.ByteOrder; import java.nio.FloatBuffer; /** * Created by hbin on 2016/8/2. * 顏色立方體 */ public class Cube { int mProgram;//自定義渲染管線著色器程式id int muMVPMatrixHandle;//總變換矩陣引用 int maPositionHandle;//頂點位置屬性引用 int maColorHandle;//頂點顏色屬性引用 String mVertexShader;//頂點設色器程式碼指令碼 String mFragmentShader;//片元著色器程式碼指令碼 FloatBuffer mVertexBuffer;//頂點座標資料緩衝 FloatBuffer mColorBuffer;//頂點著色資料緩衝 int vCount=0; public Cube(MySurfaceView mv){ initVertexData(); initShader(mv); } //初始化頂點座標與著色資料的方法 public void initVertexData() { //總頂點數 vCount=12*6;//一共6個面,每個面12個頂點,每個面4個三角形 float vertices[]=new float[] { //opengles以三角形方式繪製多邊形,此處把一個平面分成4個三角形進行繪製 //以立方體的中心點作為三維座標系的原點,z軸穿過前面,後面的中心點 //x軸穿過左右面的中心點 //y軸穿過上下面的中心點 //前面 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面的中心點 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,// 右上 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左上 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左上 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左下 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左下 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面中心點 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右上 //後面 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//後面中心點 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右上 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右下 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//後面中心點 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右下 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//後面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左上 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//後面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左上 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右上 //左面 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左前 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左後 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左後 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,// 左後 //右面 Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, //上面 0,Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, 0,Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, //下面 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, }; //建立頂點座標資料緩衝 ////vertices.length*4是因為一個float四個位元組 ByteBuffer vbb=ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length*4); vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//設定位元組順序 mVertexBuffer=vbb.asFloatBuffer();//轉為Float型緩衝 mVertexBuffer.put(vertices);//向緩衝區放入頂點座標資料 mVertexBuffer.position(0);//設定緩衝區起始位置 //頂點顏色值陣列,每個頂點4個色彩值 RGBA float colors[]=new float[]{ //前面 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, //後面 1,1,1,0,//中間為白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, //左面 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, //右面 1,1,1,0,//中間為白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, //上面 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, //下面 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, }; //建立頂點著色資料緩衝 ByteBuffer cbb=ByteBuffer.allocateDirect(colors.length*4); cbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//設定位元組序 mColorBuffer=cbb.asFloatBuffer();//轉換為Float型緩衝 mColorBuffer.put(colors);//向緩衝區放入頂點著色資料 mColorBuffer.position(0);//設定緩衝區起始位置 } //初始化shader public void initShader(MySurfaceView mv) { //載入頂點著色器的指令碼內容 mVertexShader=ShaderUtil.loadFromAssetsFile("vertex.sh",mv.getResources()); //載入片元著色器的指令碼內容 mFragmentShader=ShaderUtil.loadFromAssetsFile("frag.sh",mv.getResources()); //基於頂點著色器與片元著色器建立程式 mProgram=ShaderUtil.createProgram(mVertexShader,mFragmentShader); // 獲取程式中頂點位置屬性引用id maPositionHandle= GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aPosition"); //獲取程式中頂點顏色屬性引用id maColorHandle=GLES20.glGetAttribLocation(mProgram,"aColor"); //獲取程式中總變換矩陣引用id muMVPMatrixHandle=GLES20.glGetUniformLocation(mProgram,"uMVPMatrix"); } public void drawSelf() { //制定使用某套shader程式 GLES20.glUseProgram(mProgram); //將最終變換矩陣傳入shader程式 GLES20.glUniformMatrix4fv(muMVPMatrixHandle,1,false,MatrixState.getFinalMatrix(),0); //為畫筆指定頂點位置資料 GLES20.glVertexAttribPointer ( maPositionHandle, 3, GLES20.GL_FLOAT, false, 3*4, mVertexBuffer ); //為畫筆指定頂點著色資料 GLES20.glVertexAttribPointer ( maColorHandle, 4, GLES20.GL_FLOAT, false, 4*4, mColorBuffer ); //允許頂點位置資料陣列 GLES20.glEnableVertexAttribArray(maPositionHandle); GLES20.glEnableVertexAttribArray(maColorHandle); //繪製立方立方體 GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES,0,vCount); } }
package test.com.opengles5_3; import android.app.Activity; import android.content.pm.ActivityInfo; import android.os.Bundle; import android.view.Window; import android.view.WindowManager; public class MainActivity extends Activity { private MySurfaceView mGLSurfaceView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); // 設定為全屏 requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN, WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN); // 設定為橫屏模式 setRequestedOrientation(ActivityInfo.SCREEN_ORIENTATION_LANDSCAPE); // 初始化GLSurfaceView mGLSurfaceView = new MySurfaceView(this); // 切換到主介面 setContentView(mGLSurfaceView); mGLSurfaceView.requestFocus();// 獲取焦點 mGLSurfaceView.setFocusableInTouchMode(true);// 設定為可觸控 } @Override protected void onResume() { super.onResume(); mGLSurfaceView.onResume(); } @Override protected void onPause() { super.onPause(); mGLSurfaceView.onPause(); } }
package test.com.opengles5_3; import android.opengl.Matrix; import java.nio.ByteBuffer; /** * Created by hbin on 2016/8/2. * 儲存系統矩陣狀態的類 */ public class MatrixState { private static float[] mProjMatrix=new float[16];//4x4矩陣,投影用 private static float[] mVMatrix=new float[16];//攝像機位置朝向9引數矩陣 private static float[] currMatrix;//當前變換矩陣 //保護變換矩陣的棧 static float[][] mStack=new float[10][16]; static int stackTop=-1; public static void setInitStack() { currMatrix=new float[16]; Matrix.setRotateM(currMatrix,0,0,1,0,0); } public static void pushMatrix(){//保護變換矩陣 stackTop++; for (int i=0;i<16;i++){ mStack[stackTop][i]=currMatrix[i]; } } public static void popMatrix(){//恢復變換矩陣 for (int i=0;i<16;i++){ currMatrix[i]=mStack[stackTop][i]; } stackTop--; } public static void translate(float x,float y,float z){//設定沿xyz軸移動 Matrix.translateM(currMatrix,0,x,y,z); } //設定攝像機 static ByteBuffer llbb=ByteBuffer.allocateDirect(3*4); static float[] cameraLocation=new float[3];//攝像機位置 public static void setCamera ( float cx,//攝像機位置x float cy,//攝像機位置y float cz,//攝像機位置z float tx,//攝像機目標點x float ty,//攝像機目標點y float tz,//攝像機目標點z float upx,//攝像機UP向量x分量 float upy,//攝像機UP向量y分量 float upz//攝像機up向量z分量 ) { Matrix.setLookAtM ( mVMatrix, 0, cx, cy, cz, tx, ty, tz, upx, upy, upz ); } //設定透視投影引數 public static void setProjectFrustum ( float left,//near面的left float right,//near面的right float bottom,//near面的bottom float top,//near面的top float near,//near面的距離 float far //far面的距離 ) { Matrix.frustumM(mProjMatrix, 0, left, right, bottom, top, near, far); } //設定正交投影引數 public static void setProjectOrtho ( float left,//near面的left float right,//near面的right float bottom,//near面的bottom float top,//near面的top float near,//near面距離 float far //far面距離 ) { Matrix.orthoM(mProjMatrix,0,left,right,bottom,top,near,far); } //獲取具體物體的總變換矩陣 static float[] mMVPMatrix=new float[16]; public static float[] getFinalMatrix() { Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix,0,mVMatrix,0,currMatrix,0); Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix,0,mProjMatrix,0,mMVPMatrix,0); return mMVPMatrix; } //獲取具體物體的變換矩陣 public static float[] getMMatrix() { return currMatrix; } }
package test.com.opengles5_3;
import android.content.Context;
import android.opengl.GLES20;
import android.opengl.GLSurfaceView;
import android.util.Log;
import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;
/**
* Created by hbin on 2016/8/2.
*/
public class MySurfaceView extends GLSurfaceView{
private SceneRenderer mRenderer;//場景渲染器
public MySurfaceView(Context context) {
super(context);
this.setEGLContextClientVersion(2);//設定使用opengl es2.0
mRenderer=new SceneRenderer();//建立場景渲染器
setRenderer(mRenderer); //設定渲染器
setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY);//設定渲染模式為主動渲染
//setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_WHEN_DIRTY);
}
private class SceneRenderer implements GLSurfaceView.Renderer
{
Cube cube;//立方體
@Override
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
//設定螢幕背景色RGBA
GLES20.glClearColor(0.5f,0.5f,0.5f,1.0f);
//建立立方體物件
cube=new Cube(MySurfaceView.this);
//開啟深度檢測
GLES20.glEnable(GLES20.GL_DEPTH_TEST);
//開啟背面剪裁
GLES20.glEnable(GLES20.GL_CULL_FACE);
}
@Override
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
//設定視窗大小及位置
GLES20.glViewport(0,0,width,height);
//計算GLSurfaceView的寬高比
Constant.ratio=(float)width/height;
//呼叫此方法計算產生透視投影矩陣
MatrixState.setProjectFrustum(-Constant.ratio*0.8f, Constant.ratio*1.2f, -1, 1, 20, 100);
//設定攝像機觀察矩陣
MatrixState.setCamera(-16f,8f,45,0f,0f,0f,0f,1.0f,0.0f);
//MatrixState.setCamera(-16f,8f,45,1f,0f,1f,0f,1.0f,0.0f);
//初始化變換矩陣
MatrixState.setInitStack();
}
@Override
public void onDrawFrame(GL10 gl) {
// Log.i("hb-2","onDrawFrame");
//清除深度緩衝與顏色緩衝
GLES20.glClear(GLES20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
//繪製原立方體
MatrixState.pushMatrix();
cube.drawSelf();
MatrixState.popMatrix();
//繪製變換後的立方體
MatrixState.pushMatrix();
MatrixState.translate(3, 1, -1);
cube.drawSelf();
MatrixState.popMatrix();
}
}
}
package test.com.opengles5_3;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.InputStream;
import android.content.res.Resources;
import android.opengl.GLES20;
import android.util.Log;
//載入頂點Shader與片元Shader的工具類
public class ShaderUtil
{
//載入制定shader的方法
public static int loadShader
(
int shaderType, //shader的型別 GLES20.GL_VERTEX_SHADER GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER
String source //shader的指令碼字串
)
{
//建立一個新shader
int shader = GLES20.glCreateShader(shaderType);
//若建立成功則載入shader
if (shader != 0)
{
//載入shader的原始碼
GLES20.glShaderSource(shader, source);
//編譯shader
GLES20.glCompileShader(shader);
//存放編譯成功shader數量的陣列
int[] compiled = new int[1];
//獲取Shader的編譯情況
GLES20.glGetShaderiv(shader, GLES20.GL_COMPILE_STATUS, compiled, 0);
if (compiled[0] == 0)
{//若編譯失敗則顯示錯誤日誌並刪除此shader
Log.e("ES20_ERROR", "Could not compile shader " + shaderType + ":");
Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetShaderInfoLog(shader));
GLES20.glDeleteShader(shader);
shader = 0;
}
}
return shader;
}
//建立shader程式的方法
public static int createProgram(String vertexSource, String fragmentSource)
{
//載入頂點著色器
int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexSource);
if (vertexShader == 0)
{
return 0;
}
//載入片元著色器
int pixelShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentSource);
if (pixelShader == 0)
{
return 0;
}
//建立程式
int program = GLES20.glCreateProgram();
//若程式建立成功則向程式中加入頂點著色器與片元著色器
if (program != 0)
{
//向程式中加入頂點著色器
GLES20.glAttachShader(program, vertexShader);
checkGlError("glAttachShader");
//向程式中加入片元著色器
GLES20.glAttachShader(program, pixelShader);
checkGlError("glAttachShader");
//連結程式
GLES20.glLinkProgram(program);
//存放連結成功program數量的陣列
int[] linkStatus = new int[1];
//獲取program的連結情況
GLES20.glGetProgramiv(program, GLES20.GL_LINK_STATUS, linkStatus, 0);
//若連結失敗則報錯並刪除程式
if (linkStatus[0] != GLES20.GL_TRUE)
{
Log.e("ES20_ERROR", "Could not link program: ");
Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetProgramInfoLog(program));
GLES20.glDeleteProgram(program);
program = 0;
}
}
return program;
}
//檢查每一步操作是否有錯誤的方法
public static void checkGlError(String op)
{
int error;
while ((error = GLES20.glGetError()) != GLES20.GL_NO_ERROR)
{
Log.e("ES20_ERROR", op + ": glError " + error);
throw new RuntimeException(op + ": glError " + error);
}
}
//從sh指令碼中載入shader內容的方法
public static String loadFromAssetsFile(String fname,Resources r)
{
String result=null;
try
{
InputStream in=r.getAssets().open(fname);
int ch=0;
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
while((ch=in.read())!=-1)
{
baos.write(ch);
}
byte[] buff=baos.toByteArray();
baos.close();
in.close();
result=new String(buff,"UTF-8");
result=result.replaceAll("\\r\\n","\n");
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
return result;
}
}
效果圖
http://download.csdn.net/detail/hb707934728/9593961