上一篇我們粗略的介紹了下GLES20 中 GLSurfaceView以及Render介面的使用。
對於三角形頂點座標的定義並沒有做出註釋，其實在官方的ApiDemo中，它也是赤裸裸的，一個註釋都沒有，且程式碼寫得一點都不敢恭維，不知道那位同行現在是不是還在google裡面。下面貼出一小段官方的ApiDemo中的程式碼，一起鑑賞鑑賞：

 private static final int FLOAT_SIZE_BYTES = 4;
    private static final int TRIANGLE_VERTICES_DATA_STRIDE_BYTES = 5 * FLOAT_SIZE_BYTES;
    private
 
 static final int TRIANGLE_VERTICES_DATA_POS_OFFSET = 0;
    private static final int TRIANGLE_VERTICES_DATA_UV_OFFSET = 3;
 private final float[] mTriangleVerticesData = {
            // X, Y, Z, U, V
            -1.0f, -0.5f, 0, 0.0f, 0.5f,
            1.0f, -0.5f, 0, 1.0f, 0.5f,
            0.0f,  1.0f, 0, 0.0f,  1.0f
 
 };

如上，你們能看懂嗎？在定義三角形頂點座標資料時，僅僅只是簡單粗暴的註釋X,Y,Z,U,V,其中X,Y,Z好理解，可這U,V又是什麼呢？X,Y,Z,U,V它們之間又有什麼聯絡呢？

如果僅僅只是想從ApiDemo裡面去研究，去搞懂它們是什麼，怎麼用，那估計不是一天兩天的事，還得從浩瀚的網路中去查詢。

正文：座標系

OpenGL有6種座標系，分別如下：

• 1，物體或模型座標系(Object or model coordinates);
• 2，世界座標系（World coordinates）
• 3，眼座標或相機座標（Eye (or Camera) coordinates)
• 4，裁剪座標系（Clip coordinates）
• 5，標準裝置座標系（Normalized device coordinates）
• 6，螢幕座標系（Window (or screen) coordinates）
  除了上面6種外，OpenGL還存在一種假想座標系紋理座標系，這個座標系是不存在的，它其實是一系列變換矩陣的結果，比如它能使頂點從物體或模型座標系變換到世界座標系。

從object coordainates到world coordinates再到camera coordinate的變換，在OpenGL中統一稱為model-view轉換，初始化的時候，object coordinates和world coordinates還有camera coordinates座標重合在原點，變換矩陣都為Identity,所以在OpenGL中用glLoadIdentity()初始化變換矩陣棧。model-view matix轉換points,vectorsd到camera座標系。

OpenGL 的重要功能之一就是將三維的世界座標經過變換、投影等計算，最終算出它在顯示裝置上對應的位置，這個位置就稱為裝置座標。在螢幕、印表機等裝置上的座標是二維座標。值得一提的是，OpenGL可以只使用裝置的一部分進行繪製，這個部分稱為視區或視口(viewport)。投影得到的是視區內的座標(投影座標)，從投影座標到裝置座標的計算過程就是裝置變換了。

我們在OpenGL ES中常用到的幾種座標系：世界座標系、物體座標系、裝置座標系、眼座標系當然還有假想的紋理座標系

一、螢幕座標系

對於移動裝置來說，我們都知道，左上角為座標原點，向右為X軸，向下為Y軸。如下圖（圖畫的醜了點，先忍忍啊^_^）：

二、世界座標系

這個世界座標系是針對OpenGL來說明的。即三維座標系X,Y,Z.
它有一個漂亮的學名：右手笛卡爾座標系統,這個座標系常用來描述物體及光源的位置。
在移動裝置中，螢幕中心為座標三點，水平向右為X軸，在原點垂直X軸向上為Y軸，在原點垂直X,Y軸指向螢幕外為Z軸（正面對手機螢幕，直戳你眼睛的就是Z軸），同樣如下圖：

將物體放到場景中也就是將物體平移到特定位置、旋轉一定角度，這些操作就是座標變換。OpenGL中提供了glTranslate*/glRotate*/glScale*三條座標變換命令，利用OpenGL的矩陣運算命令，則可以實現任意複雜的座標變換。
在這裡還要提一個重要的概念：座標變換矩陣棧（ModelView)

座標變換矩陣棧

用來儲存一系列的變換矩陣，棧頂就是當前座標的變換矩陣，進入OpenGL管道的每個座標(齊次座標)都會先乘上這個矩陣，結果才是對應點在場景中的世界座標。OpenGL中的座標變換都是通過矩陣運算完成的。
如圖：

ModelViewMatrix:模型矩陣
ProjectionMatrix:投影矩陣

三、紋理座標系

通過上一節，我們知道，紋理是圖片，視訊等的一種渲染方式，圖片只有通過紋理才能載入到GLES中。
因此紋理座標系是指圖片，視訊等在手機螢幕上的座標系，即U,V也有叫ST。該座標系是一種假想座標系，並不真正存在的，只是變換矩陣的結果。下面就統一叫UV座標系。
當應用初始化時，UV座標系與三維座標系（世界座標系）重合。
我們要注意的是，在OpenGL繪製過程中，它是可以選擇繪製模式的，比如：點，線，面，且都是座標集合裡面進行順序繪製的。i.e.:

private final float[] mTriangleVerticesData = {
            // X, Y, Z,
            -1.0f, -0.5f, 0, //1
            1.0f, -0.5f, 0, //2
            0.0f,  1.0f, 0, //3
             };

當我們以紋理的形式載入一個圖片到OpenGL中時，如何讓它顯示在世界座標系中呢？這時就用到了紋理貼圖的方式（即根據在世界座標系中繪製頂點的先後順序，把UV座標系中的座標與其一一對應），畫圖更加直接（從網上copy的圖，在此感謝）:

四、物體座標系

物體座標系是以物體的某一個點為原點來建立的三維座標系（世界座標系）。僅針對該物體。物體放到場景中時，各部分經歷的座標變換矩陣相同，相對位置不變，所以可視為一個整體

五、眼座標系或相機座標系

以視點為原點，以視線的方向為Z+軸正方向的座標系中的方向。OpenGL管道會將世界座標先變換到眼座標，然後進行裁剪，只有在視線範圍(視見體)之內的場景才會進入下一階段的計算。

六、裁剪座標系

由眼座標可知，OpenGL管道首先會將目標從世界座標變換到眼座標，然後對視線範圍外的部分進行裁剪。
裁剪過程中用到投影變換矩陣棧(ProjectionMatrix)，棧頂矩陣就是當前投影變換矩陣，負責將場景各座標變換到眼座標，由所得到的結果是裁剪後的場景部分，稱為裁剪座標

我們上面說到了ModelViewMatrix 與ProjectionMatrix兩個矩陣棧，那矩陣棧是怎麼切換的呢？
用函式：glMatrixMode(GL_MODELVIEWING或GL_PROJECTION);本命令執行後引數所指矩陣棧就成為當前矩陣棧，以後的矩陣棧操縱命令將作用於它。
緊接著glMatrixMode()就是初始化矩陣，我們在上面也講到，所有矩陣都為Identity,所以用方法glLoadIdentity()初始化矩陣。

上一節

參考資料