学习《Android3D游戏开发技术宝典：OpenGL.ES.2.0》一：初识OpenGL ES 2.0应用程序-优快云博客

本文介绍OpenGLES2.0的基本概念及其与OpenGL1.X的区别，并详细讲解了ShaderUtil工具类的使用方法，包括如何加载、编译着色器脚本以及创建着色器程序。

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1.OpenGL ES 2.0 主要是用于嵌入式设备（主要就是手机及平板），与OpenGL 1.X的区别在于：1.X 使用的是固定渲染管线，而2.0使用的是可编程渲染管线，大大提高了渲染能力。

2.关于ShaderUtil的工具类：作用是将着色器（Shader）脚本加载进显卡并编译。

1>首先先从着色器sh 脚本中加载着色器内容的loadFromAssetsFile()以及检查每一步的是否有错误的checkGLError();

//检查每一步操作是否有错误的方法
public static void checkGlError(String op)
{
    int error;
    while ((error = GLES20.glGetError()) != GLES20.GL_NO_ERROR)
    {
        Log.e("ES20_ERROR", op + ": glError " + error);
        throw new RuntimeException(op + ": glError " + error);
    }
}

//从sh脚本中加载shader内容的方法
public static String loadFromAssetsFile(String fname,Resources r)
{
    String result=null;
    try
    {
        InputStream in=r.getAssets().open(fname);
        int ch=0;
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        while((ch=in.read())!=-1)
        {
            baos.write(ch);
        }
        byte[] buff=baos.toByteArray();
        baos.close();
        in.close();
        result=new String(buff,"UTF-8");
        result=result.replaceAll("\\r\\n","\n");
    }
    catch(Exception e)
    {
        e.printStackTrace();
    }
    return result;
}

2>加载shader，因为有两种shader（一个是顶点，一个是片元）。

//加载制定shader的方法
public static int loadShader
(       int shaderType, //shader的类型  GLES20.GL_VERTEX_SHADER(顶点)   GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER(片元)
        String source   //shader的脚本字符串
 )
{
    //创建一个新shader
    int shader = GLES20.glCreateShader(shaderType);
    //若创建成功则加载shader
    if (shader != 0)
    {
        //加载shader的源代码
        GLES20.glShaderSource(shader, source);
        //编译shader
        GLES20.glCompileShader(shader);
        //存放编译成功shader数量的数组
        int[] compiled = new int[1];
        //获取Shader的编译情况
        GLES20.glGetShaderiv(shader, GLES20.GL_COMPILE_STATUS, compiled, 0);
        if (compiled[0] == 0)
        {//若编译失败则显示错误日志并删除此shader
            Log.e("ES20_ERROR", "Could not compile shader " + shaderType + ":");
            Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetShaderInfoLog(shader));
            GLES20.glDeleteShader(shader);
            shader = 0;
        }
    }
    return shader;
}

3>创建Program的方法。

//创建shader程序的方法
public static int createProgram(String vertexSource, String fragmentSource)
{
    //加载顶点着色器
    int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexSource);
    if (vertexShader == 0)
    {
        return 0;
    }

    //加载片元着色器
    int pixelShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentSource);
    if (pixelShader == 0)
    {
        return 0;
    }

    //创建程序
    int program = GLES20.glCreateProgram();
    //若程序创建成功则向程序中加入顶点着色器与片元着色器
    if (program != 0)
    {
        //向程序中加入顶点着色器
        GLES20.glAttachShader(program, vertexShader);
        checkGlError("glAttachShader");
        //向程序中加入片元着色器
        GLES20.glAttachShader(program, pixelShader);
        checkGlError("glAttachShader");
        //链接程序
        GLES20.glLinkProgram(program);
        //存放链接成功program数量的数组
        int[] linkStatus = new int[1];
        //获取program的链接情况
        GLES20.glGetProgramiv(program, GLES20.GL_LINK_STATUS, linkStatus, 0);
        //若链接失败则报错并删除程序
        if (linkStatus[0] != GLES20.GL_TRUE)
        {
            Log.e("ES20_ERROR", "Could not link program: ");
            Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetProgramInfoLog(program));
            GLES20.glDeleteProgram(program);
            program = 0;
        }
    }
    return program;
}

4>附上两个着色器：放在assets文件夹中

frag.sh

precision mediump float;
varying  vec4 vColor; //接收从顶点着色器过来的参数

void main()                         
{                       
   gl_FragColor = vColor;//给此片元颜色值
}

vertex.sh

uniform mat4 uMVPMatrix; //总变换矩阵
attribute vec3 aPosition;  //顶点位置
attribute vec4 aColor;    //顶点颜色
varying  vec4 vColor;  //用于传递给片元着色器的变量

void main()     
{                                 
   gl_Position = uMVPMatrix * vec4(aPosition,1); //根据总变换矩阵计算此次绘制此顶点位置
   vColor = aColor;//将接收的颜色传递给片元着色器 
}

3.方法执行流程：<MyTDView是继承于GLSurfaceView>

//初始化shader
public void initShader(MyTDView mv){
   	//加载顶点着色器的脚本内容
	String   mVertexShader=ShaderUtil.loadFromAssetsFile("vertex.sh", mv.getResources());
	//加载片元着色器的脚本内容
	String    mFragmentShader=ShaderUtil.loadFromAssetsFile("frag.sh", mv.getResources());
	//基于顶点着色器与片元着色器创建程序
	int   mProgram = ShaderUtil.createProgram(mVertexShader, mFragmentShader);
	//获取程序中顶点位置属性引用id
	int   maPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aPosition");
	//获取程序中顶点颜色属性引用id
	int   maColorHandle= GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aColor");
	//获取程序中总变换矩阵引用id
	int  muMVPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");
}