Android OpenGL ES->Textured Triangle

本文通过AndroidApiDemos中的TexturedTriangle示例详细解析了如何为OpenGL ES中的三角形添加材质。重点介绍了UV坐标映射的概念及其实现方法,并展示了如何使用Android机器人的图像作为纹理。

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前面介绍Android ApiDemos 跳过了其中与OpenGL 相关的例子,而是专为OpenGL编程写了教程。 这里将接着补上Android ApiDemos中有关OpenGL ES的例子的解析。

Textured Triangle 主要介绍了如何为图形添加材质。其具体步骤可以参见Android OpenGL ES 简明开发教程七:材质渲染

本例对应的Activity为TriangleActivity,它使用了一个StaticTriangleRenderer 来绘制三角形,本例使用res.raw.robot 图像作为材质为三角形添加材质。 添加材质的一个关键步骤为UV坐标映射,将如何将一个二维图像的坐标映射到所要绘制的图形上。

一个简单的理解可以这样理解,如做风筝,用竹子做好框架(几何图形),然后如何将风筝纸(图像)粘帖到框架上,怎样放风筝纸到框架上,类同于OpenGL 如何将Texture坐标映射到几何图形的坐标上。

二维图像(材质)的坐标总是如下:UV坐标定义为左上角(0,0),右下角(1,1)(因为使用的2D Texture)

那么本例如何将这个材质的坐标映射到三角形上呢。下图为StaticTriangleRenderer例子中三角形和材质的坐标定义:

对应的代码如下:

// A unit-sided equilateral triangle centered on the origin.
 float[] coords = {
 // X, Y, Z
 -0.5f, -0.25f, 0,
 0.5f, -0.25f, 0,
 0.0f,  0.559016994f, 0
 };
 
 for (int i = 0; i < VERTS; i++) {
 for(int j = 0; j < 3; j++) {
 mFVertexBuffer.put(coords[i*3+j] * 2.0f);
 }
 }
 
 for (int i = 0; i < VERTS; i++) {
 for(int j = 0; j < 2; j++) {
 mTexBuffer.put(coords[i*3+j] * 2.0f + 0.5f);
 }
 }
 
 for(int i = 0; i < VERTS; i++) {
 mIndexBuffer.put((short) i);
 }


可以看到三角形顶点和Texture 坐标的对应关系,因此本例结果(在没有旋转角度的情况下)为下图。

三角形为正三角形,但由于Texture映射的关系,Android机器人图像为倒置的。

### MeshLab 模型优化教程 #### 加载3D网格文件 启动MeshLab后,可以通过界面中的“File -> Open”选项加载3D网格文件。支持多种常见格式,如OBJ、PLY、STL等[^1]。 #### 清洗与修复模型 对于由3D扫描设备生成的原始数据,可以利用MeshLab的功能进行清洗和修复: - **去除噪声点**:选择“Filters -> Point Set -> Remove Outliers”,调整参数以移除异常点。 - **填补孔洞**:使用“Filters -> Normals, Curvatures and Orientation -> Close Holes”来检测并封闭模型上的开放边界。 #### 模型简化 为了减少多边形数量,提升性能,可应用如下方法: - 进入“Filters -> Remeshing, Simplification and Reconstruction -> Quadric Edge Collapse Decimation”。设置目标面数百分比或其他约束条件,执行简化操作。 #### 平滑处理 平滑效果可通过以下途径实现: - 执行“Filters -> Smoothing, Fairing and Deformation -> Laplacian Smooth”。注意调节迭代次数和平滑权重因子,防止过度变形破坏细节特征。 #### 细分改进 如果需要增加模型分辨率而不显著增大复杂度,则采用Catmull-Clark细分方案: - 转到“Filters -> Remeshing, Simplification and Reconstruction -> Subdivision Surfaces: Catmull-Clark”。此过程有助于改善曲面连续性和视觉质量。 #### 纹理映射 增强外观真实感的一种方式就是添加材质贴图: - 导入UV坐标以及对应的图片素材。“Render -> Textured Rendering Enabled”开启渲染模式下查看最终成果。 #### 保存修改后的模型 完成上述各项调整之后,记得另存新版本以免覆盖源文件:“File -> Save As”。 ```python # 示例代码片段演示如何调用外部工具命令行接口(假设存在) import subprocess def optimize_model(input_file, output_file): command = f"meshlabserver -i {input_file} -o {output_file} -s script.mlx" result = subprocess.run(command.split(), capture_output=True) if result.returncode != 0: raise Exception(f"Error during optimization: {result.stderr.decode()}") ```
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