Android openGl开发详解(一)——绘制简单图形

最新推荐文章于 2025-03-15 16:37:00 发布

aserbao

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文章标签： openGl GlSurfaceView android 音视频编辑

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_32175491/article/details/79091647

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本文详细介绍了Android中使用OpenGL ES的基础知识，包括OpenGL ES的概念、GlSurfaceView的作用及其使用，以及如何创建和渲染图形。通过一个简单的三角形绘制实例，解释了OpenGl的视图设置、投影、相机视图、矩阵变换和颜色修改等关键步骤，适合初学者入门。

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学习五部曲，弄清楚5个W一个H(when(什么时候使用)、where（在哪个地方使用？）、who（对谁使用）、what（是个什么东西）、why（为什么要这么用？）.一个H即：how（到底该怎么用？）)，基本的概念篇主要围绕这几个方面进行分析

1. What? openGl是什么？openGl ES又是什么？

相信很多人从事开发的都或多或少听到过有关OpenGl这个东西，但是平时用的少，只知道有这么个东西，而且学起来不简单，所以大多数人都不能讲出个个所以然来。

官方对OpenGl的描述为：

OpenGL(Open Graphics Library开发图形接口)是一个跨平台的图形API，用于指定3D图形处理硬件中的标准软件接口。

OpenGl的前身是SGI公司为其图形工作站开发的IRIS GL,后来因为IRIS GL的移植性不好，所以在其基础上，开发出了OpenGl。OpenGl一般用于在图形工作站，PC端使用，由于性能各方面原因，在移动端使用OpenGl基本带不动。为此，Khronos公司就为OpenGl提供了一个子集，OpenGl ES(OpenGl for Embedded System)

什么是OpenGl ES呢？

OpenGl ES是免费的跨平台的功能完善的2D/3D图形库接口的API,是OpenGL的一个子集。

移动端使用到的基本上都是OpenGl ES，当然Android开发下还专门为OpenGl提供了android.opengl包，并且提供了GlSurfaceView,GLU,GlUtils等工具类。

2. How? Android中的openGL 如何使用？

在了解OpenGl的使用之前，我们需要了解两个基本类别的Android框架：GlSurfaceView和GlSurfaceView.Renderer

3. GlSurfaceView是什么？ GLSurfaceView的作用是什么？ GLSurfaceView如何使用？

GlSurfaceView从名字就可以看出，它是一个SurfaceView，看源码可知，GlSurfaceView继承自SurfaceView。并增加了Renderer.它的作用就是专门为OpenGl显示渲染使用的。

GLSurfaceView的使用方法：
可以通过创建的实例使用这个类，并增加你的Renderer.

@Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        GLSurfaceView glSurfaceView = new GLSurfaceView(this);
        glSurfaceView.setRenderer(new GLSurfaceView.Renderer() {
            @Override
            public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {

            }

            @Override
            public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {

            }

            @Override
            public void onDrawFrame(GL10 gl) {

            }
        });
        setContentView(glSurfaceView);
    }

4. GlSurfaceView.Renderer是什么？GLSurfaceView.Renderer的作用？GLSurfaceView.Renderer的用法？

该接口定义了用于绘制在图形所需的方法GLSurfaceView。你必须提供这个接口作为一个单独的类的实现，并将其连接到您的GLSurfaceView使用实例 GLSurfaceView.setRenderer()。如上面的代码所示。作用就是提供各种渲染方法，OpenGl的渲染操作均在此接口中实习。下面说下实现该接口的方法含义：

onSurfaceCreated()：系统调用这个方法一次创建时GLSurfaceView。使用此方法来执行只需要发生一次的操作，比如设置OpenGL的环境参数或初始化的OpenGL图形对象。
onDrawFrame()：系统调用上的每个重绘此方法GLSurfaceView。使用此方法作为主要执行点用于绘制（和重新绘制）的图形对象。
系统调用此方法时的GLSurfaceView几何形状的变化，包括尺寸变化GLSurfaceView或设备屏幕的取向。例如，当设备从纵向变为横向的系统调用这个方法。使用此方法可以在变化做出反应GLSurfaceView容器。

介绍完了GlSurfaceView和GlSurfaceView.renderer之后，接下来说下如何使用GlSurfaceView;
1. 创建一个GlSurfaceView
2. 为这个GlSurfaceView设置渲染
3. 在GlSurfaceView.renderer中绘制处理显示数据

5. OpenGl的简单使用实例（绘制一个三角形）

在使用OpenGl之前，需要在AndroidManifest.xml中设置OpenGl的版本：这里我们使用的是OpenGl ES 2.0,所以需要添加如下说明：

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

使用GLSufaceView(上面有介绍)
具体在GlSurfaceView.Renderer中的绘制步骤：
- 设置视图展示窗口(viewport) :在onSurfaceChanged中调用GLES20.glViewport(0, 0, width, height);
- 创建图形类，确定好顶点位置和图形颜色，将顶点和颜色数据转换为OpenGl使用的数据格式
- 加载顶点找色器和片段着色器用来修改图形的颜色，纹理，坐标等属性
- 创建投影和相机视图来显示视图的显示状态，并将投影和相机视图的转换传递给着色器。
- 创建项目(Program),连接顶点着色器片段着色器。
- 将坐标数据传入到OpenGl ES程序中：

使用OpenGl修改背景颜色

创建一个GlSurfaceView，并为其设置渲染OneGlRenderer;

public class OneGlSurfaceView extends GLSurfaceView {
   
    private final OneGlRenderer mRenderer;
    public OneGlSurfaceView(Context context) {
        super(context);
        // Create an OpenGL ES 2.0 context
        setEGLContextClientVersion(2);

        mRenderer = new OneGlRenderer();

        // Set the Renderer for drawing on the GLSurfaceView
        setRenderer(mRenderer);
    }
}

实现渲染接口

public class OneGlRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {
   
    public void onSurfaceCreated(GL10 unused, EGLConfig config) {
        // Set the background frame color
        GLES20.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    }

    public void onDrawFrame(GL10 unused) {
        // Redraw background color
        GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    }

    public void onSurfaceChanged(GL10 unused, int width, int height) {
        GLES20.glViewport(0, 0, width, height);
    }
}

展示渲染后的GlSurfaceView

public class OneOpenGlActivity extends AppCompatActivity {
   

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        OneGlSurfaceView glSurfaceView = new OneGlSurfaceView(this);
        setContentView(glSurfaceView);
    }
}