OpenGL ES

Android OpenGL ES 开发(十): 通过GLES20与着色器交互

1. 获取着色器程序内成员变量的id(句柄、指针)

GLES20.glGetAttribLocation方法:获取着色器程序中,指定为attribute类型变量的id。
GLES20.glGetUniformLocation方法:获取着色器程序中,指定为uniform类型变量的id。

如:

// 获取指向着色器中aPosition的index
maPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aPosition");
// 获取指向着色器中uMVPMatrix的index
muMVPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");

2. 向着色器传递数据

使用上一节获取的指向着色器相应数据成员的各个id,就能将我们自己定义的顶点数据、颜色数据等等各种数据传递到着色器当中了。

// 使用shader程序
GLES20.glUseProgram(mProgram);

Android OpenGL ES 开发(九): OpenGL ES 纹理贴图

一、概念

一般说来,纹理是表示物体表面的一幅或几幅二维图形,也称纹理贴图(texture)。当把纹理按照特定的方式映射到物体表面上的时候,能使物体看上去更加真实。当前流行的图形系统中,纹理绘制已经成为一种必不可少的渲染方法。在理解纹理映射时,可以将纹理看做应用在物体表面的像素颜色。在真实世界中,纹理表示一个对象的颜色、图案以及触觉特征。纹理只表示对象表面的彩色图案,它不能改变对象的几何形式。更进一步的说,它只是一种高强度的计算行为。

概括为一句就是:纹理贴图就是把一个纹理(对于2D贴图,可以简单的理解为图片),按照所期望的方式显示在诸多三角形组成的物体的表面。

二、原理

首先介绍一下纹理映射时的坐标系,纹理映射的坐标系和顶点着色器的坐标系是不一样的。

纹理坐标用浮点数来表示,范围一般从0.0到1.0,左上角坐标为(0.0,0.0),右上角坐标为(1.0,0.0),左下角坐标为(0.0,1.0),右下角坐标为(1.0,1.0),具体如下:

Android OpenGL ES 开发(八): OpenGL ES 着色器语言GLSL

前面的文章主要是整理的Android 官方文档对OpenGL ES支持的介绍。通过之前的文章,我们基本上可以完成的基本的形状的绘制。

这是本人做的整理笔记: https://github.com/renhui/OpenGLES20Study

目前到这里第一阶段的学习,也就是基本的图形绘制,基本的交互的实现。

  •  平面绘制:三角形、正方形、在相机视角下的三角形、彩色三角形
  •  立体绘制:正方体、圆柱体、圆锥体、球体
  •  基本交互:手绘点、旋转三角形

知道了基本的图形绘制,也知道了基本的交互的实现,现在可能大多数人还是对整个实现的流程有点懵,最主要的地方可能就是对顶点着色器和片元着色器了。前面的使用过程中,我们大概也对着色器语言有一定的了解了,但是在前面我们使用的着色器代码还是很简单的,做的事情也是很有限的,后面的开发过程中,我们用到的着色器会越来越复杂,So,这里我们想一下着色器语言GLSL。

我们知道,在OpenGL ES中着色器分为顶点着色器和片元着色器。顶点着色器是针对每个顶点执行一次,用于确定顶点的位置。片元着色器是针对每个片元,片元我们可以理解为每个像素,用于确定每个片元(像素)的颜色。

Android OpenGL ES 开发(七): OpenGL ES 响应触摸事件

像旋转三角形一样,通过预设程序来让对象移动对于吸引注意是很有用的,但是如果你想让你的OpenGL图形有用户交互呢?让你的OpenGL ES应用有触摸交互的关键是,扩展你的GLSurfaceView的实现重载onTouchEvent()方法来监听触摸事件。

本节内容将向你展示如何监听触摸事件来让用户旋转一个图形。

一、设置触摸事件

为了你的OpenGL ES应用能够响应触摸事件,你必须在你的GLSurfaceView中实现onTouchEvent()方法,下面的实现例子展示了怎样监听MotionEvent.ACTION_MOVE事件,并将该事件转换成图形的旋转角度。

private final float TOUCH_SCALE_FACTOR = 180.0f / 320;
private float mPreviousX;
private float mPreviousY;

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent e) {
    // MotionEvent reports input details from the touch screen

Android OpenGL ES 开发(六): OpenGL ES 添加运动效果

在屏幕上绘制图形只是OpenGL的相当基础的特点,你也可以用其他的Android图形框架类来实现这些,包括Canvas和Drawable对象。OpenGL ES为在三维空间中移动和变换提供了额外的功能,并提供了创建引人注目的用户体验的独特方式。

在本文中,你将进一步使用OpenGL ES学习怎样为你的图形添加一个旋转动作。

一、旋转一个图形

用OpenGL ES 2.0来旋转一个绘制对象是相对简单的。在你的渲染器中,添加一个新的变换矩阵(旋转矩阵),然后把它与你的投影与相机视图变换矩阵合并到一起:

private float[] mRotationMatrix = new float[16];
public void onDrawFrame(GL10 gl) {
    float[] scratch = new float[16];
    ...
    // Create a rotation transformation for the triangle
    long time = SystemClock.uptimeMillis() % 4000L;

Android OpenGL ES 开发(五): OpenGL ES 使用投影和相机视图

OpenGL ES环境允许你以更接近于你眼睛看到的物理对象的方式来显示你绘制的对象。物理查看的模拟是通过对你所绘制的对象的坐标进行数学变换完成的:

  •  Projection — 这个变换是基于他们所显示的GLSurfaceView的宽和高来调整绘制对象的坐标的。没有这个计算变换,通过OpenGL绘制的形状会在不同显示窗口变形。这个投影变化通常只会在OpenGL view的比例被确定或者在你渲染器的onSurfaceChanged()方法中被计算。想要了解更多的关于投影和坐标映射的相关信息,请看绘制对象的坐标映射。

  •  Camera View — 这个换是基于虚拟的相机的位置来调整绘制对象坐标的。需要着重注意的是,OpenGL ES并没有定义一个真实的相机对象,而是提供一个实用方法,通过变换绘制对象的显示来模拟一个相机。相机视图变换可能只会在你的GLSurfaceView被确定时被计算,或者基于用户操作或你应用程序的功能来动态改变。

本课程描述怎样创建投影和相机视图并将其应用的到你的GLSurfaceView的绘制对象上。

定义投影

Android OpenGL ES 开发(四): OpenGL ES 绘制形状

上文中,我们使用OpenGL定义了能够被绘制出来的形状了,现在我们想绘制出来它们。使用OpenGLES 2.0来绘制形状会比你想象的需要更多的代码。因为OpenGL的API提供了大量的对渲染管线的控制能力。

本文就将讲述如何使用OpenGL ES 2.0 API来绘制出来我们上节定义的形状。

一、初始化形状

在你做任何绘制操作之前,你必须要初始化并加载你准备绘制的形状。除非形状的结构(指原始的坐标)在执行过程中发生改变,你都应该在你的Renderer的方法onSurfaceCreated()中进行内存和效率方面的初始化工作。

public class MyGLRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {
    ...
    private Triangle mTriangle;
    private Square   mSquare;
    public void onSurfaceCreated(GL10 unused, EGLConfig config) {
        ...

【下载】从OpenGL ES迁移到Vulkan的原因和方法

本文档概述了OpenGL ES和新Vulkan之间的主要区别,以及为什么开发人员想要从OpenGL ES迁移到Vulkan。

Vulkan是一种新的底层图形API,它允许开发人员通过几乎类似于控制台的API来获得非常低的级别,这使得开发人员能够更好的控制它的性能和透明度。这是通过增加实施复杂度的实现的。

详阅请点击下载《从OpenGL ES迁移到Vulkan的原因和方法》

Android OpenGL ES 开发(三): OpenGL ES 定义形状

上篇文章,我们能够配置好基本的Android OpenGL 使用的环境。但是如果我们不了解OpenGL ES如何定义图像的一些基本知识就使用OpenGL ES进行绘图还是有点棘手的。所以能够在OpenGL ES的View里面定义要绘制的形状是进行高端绘图操作的第一步。

本文主要做的事情就是为了讲解Android设备屏幕相关的OpenGL ES坐标系统,定义形状,形状面的基础知识,以及定义三角形和正方形。

一、定义三角形

OpenGL ES允许你使用三维空间坐标系定义绘制的图像,所以你在绘制一个三角形之前必须要先定义它的坐标。在OpenGL中,这样做的典型方法是为坐标定义浮点数的顶点数组。

为了获得最大的效率,可以将这些坐标写入ByteBuffer,并传递到OpenGL ES图形管道进行处理。

public class Triangle {

    private FloatBuffer vertexBuffer;

    // number of coordinates per vertex in this array

Android OpenGL ES 开发(二): OpenGL ES 环境搭建

为了在Android应用程序中使用OpenGL ES绘制图形,必须要为他们创建一个视图容器。其中最直接或者最常用的方式就是实现一个GLSurfaceView和一个GLSurfaceView.Renderer。GLSurfaceView是用OpenGL绘制图形的视图容器,GLSurfaceView.Renderer控制在该视图内绘制的内容。

下面将讲解如何使用GLSurfaceView 和 GLSurfaceView.Renderer 在一个简单的应用程序的Activity上面做一个最小的实现。

一、在Manifest中声明OpenGL ES使用

为了让你的应用程序能够使用OpenGL ES 2.0的API,你必须添加以下声明到manifest:

<uses-feature android:glEsVersion="0x00020000" android:required="true" />

如果你的应用程序需要使用纹理压缩,你还需要声明你的应用程序需要支持哪种压缩格式,以便他们安装在兼容的设备上。

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