Android OpenGL ES 开发教程(6)：GLSurfaceView

Android OpenGL ES 相关的包主要定义在

• javax.microedition.khronos.opengles    GL 绘图指令
• javax.microedition.khronos.egl               EGL 管理Display, surface等
• android.opengl    Android GL辅助类，连接OpenGL 与Android View，Activity
• javax.nio Buffer类

其中GLSurfaceView 为android.opengl  包中核心类：

• 起到连接OpenGL ES与Android 的View层次结构之间的桥梁作用。
• 使得Open GL ES库适应于Anndroid系统的Activity生命周期。
• 使得选择合适的Frame buffer像素格式变得容易。
• 创建和管理单独绘图线程以达到平滑动画效果。
• 提供了方便使用的调试工具来跟踪OpenGL ES函数调用以帮助检查错误。

使用过Java ME ,JSR 239 开发过OpenGL ES可以看到 Android 包javax.microedition.khronos.egl ,javax.microedition.khronos.opengles 和JSR239 基本一致，因此理论上不使用android.opengl 包中的类也可以开发Android上OpenGL ES应用，但此时就需要自己使用EGL来管理Display,Context, Surfaces 的创建，释放，捆绑，可以参见Android OpenGL ES 开发教程(5)：关于EGL 。

使用EGL 实现GLSurfaceView一个可能的实现如下：

class GLSurfaceView extends SurfaceView

  implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {

  public GLSurfaceView(Context context) {

  super (context);

  mHolder = getHolder();

  mHolder.addCallback( this );

  mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_GPU);

  }

 

  public void setRenderer(Renderer renderer) {

  mRenderer = renderer;

  }

 

  public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {

  }

 

  public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {

  running = false ;

  try {

  thread.join();

  } catch (InterruptedException e) {

  }

  thread = null ;

  }

 

  public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,

  int format, int w, int h) {

  synchronized ( this ){

  mWidth = w;

  mHeight = h;

  thread = new Thread( this );

  thread.start();

  }

  }

 

  public interface Renderer {

  void EGLCreate(SurfaceHolder holder);

  void EGLDestroy();

  int Initialize( int width, int height);

  void DrawScene( int width, int height);

  }

 

  public void run() {

  synchronized ( this ) {

  mRenderer.EGLCreate(mHolder);

  mRenderer.Initialize(mWidth, mHeight);

 

  running= true ;

  while (running) {

  mRenderer.DrawScene(mWidth, mHeight);

  }

 

  mRenderer.EGLDestroy();

  }

  }

 

  private SurfaceHolder mHolder;

  private Thread thread;

  private boolean running;

  private Renderer mRenderer;

  private int mWidth;

  private int mHeight;

 

}

 

class GLRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {

  public GLRenderer() {

  }

 

  public int Initialize( int width, int height){

  gl.glClearColor( 1 .0f, 0 .0f, 0 .0f, 0 .0f);

 

  return 1 ;

  }

 

  public void DrawScene( int width, int height){

  gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

 

  egl.eglSwapBuffers(eglDisplay, eglSurface);

  }

 

  public void EGLCreate(SurfaceHolder holder){

  int [] num_config = new int [ 1 ];

  EGLConfig[] configs = new EGLConfig[ 1 ];

  int [] configSpec = {

  EGL10.EGL_RED_SIZE,             8 ,

  EGL10.EGL_GREEN_SIZE,         8 ,

  EGL10.EGL_BLUE_SIZE,         8 ,

 

  EGL10.EGL_SURFACE_TYPE,     EGL10.EGL_WINDOW_BIT,

  EGL10.EGL_NONE

  };

 

  this .egl = (EGL10) EGLContext.getEGL();

 

  eglDisplay = this .egl.eglGetDisplay(EGL10.EGL_DEFAULT_DISPLAY);

  this .egl.eglInitialize(eglDisplay, null );

 

  this .egl.eglChooseConfig(eglDisplay, configSpec,

  configs, 1 , num_config);

 

  eglConfig = configs[ 0 ];

  eglContext = this .egl.eglCreateContext(eglDisplay, eglConfig,

  EGL10.EGL_NO_CONTEXT, null );

 

  eglSurface = this .egl.eglCreateWindowSurface(eglDisplay,

  eglConfig, holder, null );

 

  this .egl.eglMakeCurrent(eglDisplay, eglSurface,

  eglSurface, eglContext);

 

  gl = (GL10)eglContext.getGL();

  }

 

  public void EGLDestroy(){

  if (eglSurface != null ) {

  egl.eglMakeCurrent(eglDisplay, EGL10.EGL_NO_SURFACE,

  EGL10.EGL_NO_SURFACE, EGL10.EGL_NO_CONTEXT);

  egl.eglDestroySurface(eglDisplay, eglSurface);

  eglSurface = null ;

  }

  if (eglContext != null ) {

  egl.eglDestroyContext(eglDisplay, eglContext);

  eglContext = null ;

  }

  if (eglDisplay != null ) {

  egl.eglTerminate(eglDisplay);

  eglDisplay = null ;

  }

  }

 

  private EGL10 egl;

  private GL10 gl;

  private EGLDisplay eglDisplay;

  private EGLConfig  eglConfig;

  private EGLContext eglContext;

  private EGLSurface eglSurface;

}

可以看到需要派生SurfaceView ,并手工创建，销毁Display,Context ，工作繁琐。

使用GLSurfaceView 内部提供了上面类似的实现，对于大部分应用只需调用一个方法来设置OpenGLView用到的GLSurfaceView.Renderer.

public void  setRenderer(GLSurfaceView.Renderer renderer)

GLSurfaceView.Renderer定义了一个统一图形绘制的接口，它定义了如下三个接口函数：

// Called when the surface is created or recreated.

public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config)

// Called to draw the current frame.

public void onDrawFrame(GL10 gl)

// Called when the surface changed size.

public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height)

• onSurfaceCreated : 在这个方法中主要用来设置一些绘制时不常变化的参数，比如：背景色，是否打开 z-buffer等。
• onDrawFrame: 定义实际的绘图操作。
• onSurfaceChanged: 如果设备支持屏幕横向和纵向切换，这个方法将发生在横向<->纵向互换时。此时可以重新设置绘制的纵横比率。

如果有需要，也可以通过函数来修改GLSurfaceView一些缺省设置：

• setDebugFlags(int) 设置Debug标志。
• setEGLConfigChooser (boolean) 选择一个Config接近16bitRGB颜色模式，可以打开或关闭深度(Depth)Buffer ,缺省为RGB_565 并打开至少有16bit 的 depth Buffer.
• setEGLConfigChooser(EGLConfigChooser)  选择自定义EGLConfigChooser。
• setEGLConfigChooser(int, int, int, int, int, int) 指定red ,green, blue, alpha, depth ,stencil 支持的位数，缺省为RGB_565 ,16 bit depth buffer.

GLSurfaceView 缺省创建为RGB_565 颜色格式的Surface ,如果需要支持透明度，可以调用getHolder().setFormat(PixelFormat.TRANSLUCENT).

GLSurfaceView 的渲染模式有两种，一种是连续不断的更新屏幕，另一种为on-demand ，只有在调用requestRender()  在更新屏幕。 缺省为RENDERMODE_CONTINUOUSLY 持续刷新屏幕。