[转载]Android OpenGL 学习笔记 –开始篇 – Terry_龙 – 博客园.
1、什么是 OpenGL?
OpenGL 是个专业的3D程序接口,是一个功能强大,调用方便的底层3D图形库。OpenGL 的前身是 SGI 公司为其图形工作站开的 IRIS GL。IRIS GL 是一个工业标准的3D图形软件接口,功能虽然强大但是移植性不好,于是 SGI 公司便在 IRIS GL 的基础上开发 OpenGL 。具体详细的介绍请 点击这里 。
2、OpenGL 的发展历程
1992年7月 发布了 OpenGL 1.0 版本,并与微软共同推出 Windows NT 版本的 OpenGL 。
1995年 OpenGL 1.1 版本面市,加入了新功能,并引入了纹理特性等等。
一直到 2009年8月Khronos小组发布了OpenGL 3.2,这是一年以来OpenGL进行的第三次重要升级。
具体特点及功能、 OpenGL 现状、发展历程、OpenGL 规范、编程入门请 点击这里 。
3、OpenGL ES 简介
Android 3D 引擎采用的是OpenGL ES。OpenGL ES是一套为手持和嵌入式系统设计的3D引擎API,由Khronos公司维护。在PC领域,一直有两种标准的3D API进行竞争,OpenGL 和 DirectX。一般主流的游戏和显卡都支持这两种渲染方式,DirectX在Windows平台上有很大的优势,但是 OpenGL 具有更好的跨平台性。
由于嵌入式系统和PC相比,一般说来,CPU、内存等都比PC差很多,而且对能耗有着特殊的要求,许多嵌入式设备并没有浮点运算协处理器,针对嵌入式系统的以上特点,Khronos对标准的 OpenGL 系统进行了维护和改动,以期望满足嵌入式设备对3D绘图的要求。
4、 Android OpenGL ES 简介
Android系统使用 OpenGL 的标准接口来支持3D图形功能,android 3D 图形系统也分为 java 框架和本地代码两部分。本地代码主要实现的 OpenGL 接口的库,在 Java 框架层,javax.microedition.khronos.opengles 是 java 标准的 OpenGL 包,android.opengl包提供了 OpenGL 系统和 Android GUI 系统之间的联系。
5、Android 支持 OpenGL 列表
- 1、GL
- 2、GL 10
- 3、GL 10 EXT
- 4、GL 11
- 5、GL 11 EXT
- 6、GL 11 ExtensionPack
我们将使用 GL10 这个类开始接触 OpenGL ,探索3D 领域。
6、一步一步实现自己的 Renderer 类
在 Android 中我们使用 GLSurfaceView 来显示 OpenGL 视图,该类位于 android.opengl 包里面。它提供了一个专门用于渲染3D 的接口 Renderer 。接下来我们就来一步步构建自己的 Renderer 类。
1、为 Renderer 类赶回命名空间
import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;
2、新建一个类来实现 Renderer 接口,代码如下:
public class ThreeDGl implements Renderer { }
3、如上代码所写,程序实现了 Renderer 类,则必须重写以下方法
public void onDrawFrame(GL10 gl) { } public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {} public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {}
4、当窗口被创建时需要调用 onSurfaceCreate ,我们可以在这里对 OpenGL 做一些初始化工作,例如:
// 启用阴影平滑 gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH); // 黑色背景 gl.glClearColor(0, 0, 0, 0); // 设置深度缓存 gl.glClearDepthf(1.0f); // 启用深度测试 gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST); // 所作深度测试的类型 gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL); // 告诉系统对透视进行修正 gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_FASTEST);
glHint 用于告诉 OpenGL 我们希望进行最好的透视修正,这会轻微地影响性能,但会使得透视图更好看。
glClearColor 设置清除屏幕时所用的颜色,色彩值的范围从 0.0f~1.0f 大小从暗到这的过程。
glShadeModel 用于启用阴影平滑度。阴影平滑通过多边形精细地混合色彩,并对外部光进行平滑。
glDepthFunc 为将深度缓存设想为屏幕后面的层,它不断地对物体进入屏幕内部的深度进行跟踪。
glEnable 启用深度测试。
5、当窗口大小发生改变时系统将调用 onSurfaceChange 方法,可以在该方法中设置 OpenGL 场景大小 ,代码如下:
//设置OpenGL场景的大小 gl.glViewport(0, 0, width, height);
6、场景画出来了,接下来我们就要实现场景里面的内容,比如:设置它的透视图,让它有种越远的东西看起来越小的感觉,代码如下:
//设置投影矩阵 gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION); //重置投影矩阵 gl.glLoadIdentity(); // 设置视口的大小 gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10); // 选择模型观察矩阵 gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW); // 重置模型观察矩阵 gl.glLoadIdentity();
gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION); 指明接下来的代码将影响 projection matrix (投影矩阵),投影矩阵负责为场景增加透视度。
gl.glLoadIdentity(); 此方法相当于我们手机的重置功能,它将所选择的矩阵状态恢复成原始状态,调用 glLoadIdentity(); 之后为场景设置透视图。
gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW); 指明任何新的变换将会影响 modelview matrix (模型观察矩阵)。
gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10); 此方法,前面4个参数用于确定窗口的大小,而后面两个参数分别是在场景中所能绘制深度的起点和终点。
7、了解了上面两个重写方法的作用和功能之后,第三个方法 onDrawFrame 从字面上理解就知道此方法做绘制图操作的。嗯,没错。在绘图之前,需要将屏幕清除成前面所指定的颜色,清除尝试缓存并且重置场景,然后就可以绘图了, 代码如下:
// 清除屏幕和深度缓存 gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 重置当前的模型观察矩阵 gl.glLoadIdentity();
8、Renderer 类在实现了上面的三个重写之后,在程序入口中只需要调用
Renderer render=new ThreeDGl(this); /** Called when the activity is first created. */ @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); GLSurfaceView gview=new GLSurfaceView(this); gview.setRenderer(render); setContentView(gview); }
到此基本对 OpenGL 有一些了解,当然OpenGL 还有更多的东西需要我们去探索,努力吧。