OpenGL ES -＞单个帧缓冲对象(Frame Buffer Object)+动态切换着色器程序获取滤镜后的内容给GLSurfaceView绘制

XML文件

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<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <!-- OpenGL渲染区域 -->
    <com.example.myapplication.MyGLSurfaceView
        android:id="@+id/gl_surface_view"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />

    <!-- 用于显示FBO截图 + 冷色滤镜的ImageView -->
    <ImageView
        android:id="@+id/cold_image_view"
        android:layout_width="120dp"
        android:layout_height="120dp"
        android:layout_alignParentEnd="true"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:layout_margin="16dp"
        android:background="#33000000" />

    <!-- 用于显示FBO截图 + 灰色滤镜的ImageView -->
    <ImageView
        android:id="@+id/grey_image_view"
        android:layout_width="120dp"
        android:layout_height="120dp"
        android:layout_alignParentStart="true"
        android:layout_alignParentTop="true"
        android:layout_margin="16dp"
        android:background="#33000000" />

    <!-- 捕获FBO图像的按钮 -->
    <Button
        android:id="@+id/capture_button"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:layout_centerHorizontal="true"
        android:layout_marginBottom="16dp"
        android:text="滤镜渲染"
        android:padding="12dp" />

</RelativeLayout>

Activity代码

class MainActivity : AppCompatActivity() {
    private lateinit var glSurfaceView: MyGLSurfaceView
    private lateinit var coldImageView: ImageView
    private lateinit var greyImageView: ImageView
    private lateinit var captureButton: Button

    @SuppressLint("MissingInflatedId")
    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(R.layout.activity_main)
        glSurfaceView = findViewById(R.id.gl_surface_view)
        coldImageView = findViewById(R.id.cold_image_view)
        greyImageView = findViewById(R.id.grey_image_view)
        captureButton = findViewById(R.id.capture_button)
        captureButton.setOnTouchListener(object : View.OnTouchListener {
            override fun onTouch(v: View?, event: MotionEvent?): Boolean {
                when (event?.action) {
                    MotionEvent.ACTION_DOWN -> {
                        getColdFilterBitmap()?.let {
                            coldImageView.setImageBitmap(it)
                        }
                        getGreyFilterBitmap()?.let {
                            greyImageView.setImageBitmap(it)
                        }
                    }

                    MotionEvent.ACTION_UP -> {
                        coldImageView?.setImageBitmap(null)
                        greyImageView?.setImageBitmap(null)
                    }

                    else -> {}
                }
                return true
            }
        })
    }

    fun getColdFilterBitmap(): Bitmap? {
        return glSurfaceView?.getOriginBitmap()
    }

    fun getGreyFilterBitmap(): Bitmap? {
        return glSurfaceView?.getOriginBitmap()
    }
}

自定义GLSurfaceView代码

class MyGLSurfaceView(context: Context, attrs: AttributeSet) : GLSurfaceView(context, attrs) {
    private var mRenderer = MyGLRenderer(context)

    init {
        // 设置 OpenGL ES 3.0 版本
        setEGLContextClientVersion(3)
        setRenderer(mRenderer)
        // 设置渲染模式, 仅在需要重新绘制时才进行渲染，以节省资源
        renderMode = RENDERMODE_WHEN_DIRTY
    }

    fun getOriginBitmap(): Bitmap? {
        return mRenderer?.getOriginBitmap()
    }
}

自定义GLSurfaceView.Renderer代码

class MyGLRenderer(private val mContext: Context) : GLSurfaceView.Renderer {
    private var mDrawData: DrawData? = null

    override fun onSurfaceCreated(gl: GL10?, config: EGLConfig?) {
        // 当 Surface 创建时调用, 进行 OpenGL ES 环境的初始化操作, 设置清屏颜色为青蓝色 (Red=0, Green=0.5, Blue=0.5, Alpha=1)
        GLES30.glClearColor(0.0f, 0.5f, 0.5f, 1.0f)
        mDrawData = DrawData().apply {
            initShader()
            initVertexBuffer()
            initTexture0(mContext, R.drawable.pic)
            initTexture1(mContext, R.drawable.bitmap_shader)
            initFrameBuffer()
            initColdFilterShader()
        }
    }

    override fun onSurfaceChanged(gl: GL10?, width: Int, height: Int) {
        // 当 Surface 尺寸发生变化时调用，例如设备的屏幕方向发生改变, 设置视口为新的尺寸，视口是指渲染区域的大小
        GLES30.glViewport(0, 0, width, height)
        mDrawData?.computeMVPMatrix(width, height)
    }

    override fun onDrawFrame(gl: GL10?) {
        GLES30.glClear(GLES30.GL_COLOR_BUFFER_BIT)
        // 1. 绘制到FBO（离屏渲染）
        mDrawData?.drawFrameBuffer()
        // 2. 在GLSurfaceView绘制滤镜加工后的FBO内容
        mDrawData?.drawGLSurfaceView()
    }

    fun getOriginBitmap(): Bitmap? {
        return mDrawData?.getOriginBitmap()
    }
}

GLSurfaceView.Renderer需要的绘制数据

class DrawData {
    private var NO_OFFSET = 0
    private val VERTEX_POS_DATA_SIZE = 3
    private val TEXTURE_POS_DATA_SIZE = 2
    private var mProgram: Int = -1
    private var mColdFilterProgram: Int = -1
    private var mOriginBitmap : Bitmap ?= null

    // FBO(Frame Buffer Object), 帧缓冲对象，用于存储渲染后的图像
    private var mFBO = IntArray(1)

    // VAO(Vertex Array Object), 顶点数组对象, 用于存储VBO
    private var mVAO = IntArray(1)

    // VBO(Vertex Buffer Object), 顶点缓冲对象，用于存储顶点数据和纹理数据
    private var mVBO = IntArray(2)

    // IBO(Index Buffer Object), 索引缓冲对象，用于存储顶点索引数据
    private var mIBO = IntArray(1)

    // 纹理ID
    private var mTextureID = IntArray(2)

    // FBO中的纹理ID
    private var mFBOTextureID = IntArray(1)

    // 有上下翻转的变换矩阵
    private var mMVPMatrix = FloatArray(16)

    // 投影矩阵
    private val mProjectionMatrix = FloatArray(16)

    // 相机矩阵
    private val mViewMatrix = FloatArray(16)

    // 视口比例
    private var mViewPortRatio = 1f

    // 帧缓冲宽高
    private var mFrameBufferWidth = 0
    private var mFrameBufferHeight = 0

    // 帧缓冲最终变换矩阵
    private val mFrameBufferMVPMatrix = FloatArray(16)

    // 准备顶点坐标，分配直接内存
    // OpenGL ES坐标系：原点在中心，X轴向右为正，Y轴向上为正，Z轴向外为正
    val vertex = floatArrayOf(
        -1.0f, 1.0f, 0.0f, // 左上
        -1.0f, -1.0f, 0.0f, // 左下
        1.0f, 1.0f, 0.0f, // 右上
        1.0f, -1.0f, 0.0f, // 右下
    )

    val vertexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(vertex.size * 4)
        .order(ByteOrder.nativeOrder())
        .asFloatBuffer()
        .put(vertex)
        .position(NO_OFFSET)

    // 准备纹理坐标，分配直接内存
    // 纹理坐标系：原点在左下角，X轴向右为正，Y轴向上为正
    val textureCoords = floatArrayOf(
        0.0f, 1.0f, // 左上
        0.0f, 0.0f, // 左下
        1.0f, 1.0f, // 右上
        1.0f, 0.0f, // 右下
    )

    val textureBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(textureCoords.size * 4)
        .order(ByteOrder.nativeOrder())
        .asFloatBuffer()
        .put(textureCoords)
        .position(NO_OFFSET)

    // 索引坐标，分配直接内存
    val index = shortArrayOf(
        0, 1, 2, // 第一个三角形
        1, 3, 2, // 第二个三角形
    )

    val indexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(index.size * 2)
        .order(ByteOrder.nativeOrder())
        .asShortBuffer()
        .put(index)
        .position(NO_OFFSET)

    // 初始化着色器程序
    fun initShader() {
        val vertexShaderCode = """#version 300 es
            uniform mat4 uMVPMatrix; // 变换矩阵
            in vec4 aPosition; // 顶点坐标
            in vec2 aTexCoord; // 纹理坐标 
            out vec2 vTexCoord; 
            void main() {
                // 输出顶点坐标和纹理坐标到片段着色器
                gl_Position = uMVPMatrix * aPosition; 
                vTexCoord = aTexCoord;
            }""".trimIndent()

        val fragmentShaderCode = """#version 300 es
         precision mediump float;
         uniform sampler2D uTexture_0;
         uniform sampler2D uTexture_1;
         in vec2 vTexCoord;
         out vec4 fragColor;
         void main() {
             fragColor = texture(uTexture_0, vTexCoord) + texture(uTexture_1, vTexCoord);
         }""".trimIndent()

        // 加载顶点着色器和片段着色器, 并创建着色器程序
        val vertexShader = LoadShaderUtil.loadShader(GLES30.GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderCode)
        val fragmentShader =
            LoadShaderUtil.loadShader(GLES30.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderCode)
        mProgram = GLES30.glCreateProgram()
        GLES30.glAttachShader(mProgram, vertexShader)
        GLES30.glAttachShader(mProgram, fragmentShader)
        GLES30.glLinkProgram(mProgram)
        GLES30.glUseProgram(mProgram)

        // 删除着色器对象
        GLES30.glDeleteShader(vertexShader)
        GLES30.glDeleteShader(fragmentShader)
    }

    // 创建VAO, VBO, IBO
    fun initVertexBuffer() {
        // 绑定VAO
        GLES30.glGenVertexArrays(mVAO.size, mVAO, NO_OFFSET)
        GLES30.glBindVertexArray(mVAO[0])
        // 绑定VBO
        GLES30.glGenBuffers(mVBO.size, mVBO, NO_OFFSET)
        // 绑定顶点缓冲区数据到VBO[0]
        GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, mVBO[0])
        GLES30.glBufferData(
            GLES30.GL_ARRAY_BUFFER,
            vertex.size * 4,
            vertexBuffer,
            GLES30.GL_STATIC_DRAW
        )
        // 解析顶点缓冲区数据到VBO[0]
        val positionHandle = GLES30.glGetAttribLocation(mProgram, "aPosition")
        GLES30.glEnableVertexAttribArray(positionHandle)
        GLES30.glVertexAttribPointer(
            positionHandle,
            VERTEX_POS_DATA_SIZE,
            GLES30.GL_FLOAT,
            false,
            0,
            NO_OFFSET
        )
        // 解绑顶点缓冲区
        GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, 0)

        // 绑定纹理缓冲区数据到VBO[1]
        GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, mVBO[1])
        GLES30.glBufferData(
            GLES30.GL_ARRAY_BUFFER,
            textureCoords.size * 4,
            textureBuffer,
            GLES30.GL_STATIC_DRAW
        )
        // 解析纹理缓冲区数据到VBO[1]
        val textureHandle = GLES30.glGetAttribLocation(mProgram, "aTexCoord")
        GLES30.glEnableVertexAttribArray(textureHandle)
        GLES30.glVertexAttribPointer(
            textureHandle,
            TEXTURE_POS_DATA_SIZE,
            GLES30.GL_FLOAT,
            false,
            0,
            NO_OFFSET
        )
        // 解绑纹理缓冲区
        GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, 0)

        // 绑定IBO
        GLES30.glGenBuffers(mIBO.size, mIBO, NO_OFFSET)
        // 绑定索引缓冲区数据到IBO[0]
        GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, mIBO[0])
        GLES30.glBufferData(
            GLES30.GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,
            index.size * 2,
            indexBuffer,
            GLES30.GL_STATIC_DRAW
        )

        // 解绑VAO
        GLES30.glBindVertexArray(0)
        // 解绑IBO
        GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0)
    }

    // 初始化帧缓冲
    fun initFrameBuffer() {
        // 创建FBO
        GLES30.glGenFramebuffers(mFBO.size, mFBO, NO_OFFSET)
        // 绑定FBO
        GLES30.glBindFramebuffer(GLES30.GL_FRAMEBUFFER, mFBO[0])
        // 创建空纹理
        GLES30.glGenTextures(mFBOTextureID.size, mFBOTextureID, NO_OFFSET)
        // 绑定空纹理
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, mFBOTextureID[0])
        // 设置纹理参数
        GLES30.glTexParameteri(
            GLES30.GL_TEXTURE_2D,
            GLES30.GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
            GLES30.GL_LINEAR
        ) // 纹理缩小时使用线性插值
        GLES30.glTexParameteri(
            GLES30.GL_TEXTURE_2D,
            GLES30.GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
            GLES30.GL_LINEAR
        ) // 纹理放大时使用线性插值
        GLES30.glTexParameteri(
            GLES30.GL_TEXTURE_2D,
            GLES30.GL_TEXTURE_WRAP_S,
            GLES30.GL_CLAMP_TO_EDGE
        ) // 纹理坐标超出范围时，超出部分使用最边缘像素进行填充
        GLES30.glTexParameteri(
            GLES30.GL_TEXTURE_2D,
            GLES30.GL_TEXTURE_WRAP_T,
            GLES30.GL_CLAMP_TO_EDGE
        ) // 纹理坐标超出范围时，超出部分使用最边缘像素进行填充

        GLES30.glTexImage2D(
            GLES30.GL_TEXTURE_2D, // 纹理类型
            NO_OFFSET, // 偏移量
            GLES30.GL_RGBA, // 颜色通道
            mFrameBufferWidth, // 纹理宽度
            mFrameBufferHeight, // 纹理高度
            NO_OFFSET, // 偏移量
            GLES30.GL_RGBA, // 颜色通道
            GLES30.GL_UNSIGNED_BYTE, // 颜色数据类型
            null // 不传入颜色数据
        )
        // 绑定空纹理到FBO，用于绘制到FBO
        GLES30.glFramebufferTexture2D(
            GLES30.GL_FRAMEBUFFER, // FBO
            GLES30.GL_COLOR_ATTACHMENT0, // 颜色缓冲区
            GLES30.GL_TEXTURE_2D, // 纹理类型
            mFBOTextureID[0], // 纹理ID
            0
        )

        if (GLES30.glCheckFramebufferStatus(GLES30.GL_FRAMEBUFFER) != GLES30.GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE) {
            Log.e("yang", "initFrameBuffer: FBO初始化失败")
        }
        // 解绑FBO纹理
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 0)
        // 解绑FBO
        GLES30.glBindFramebuffer(GLES30.GL_FRAMEBUFFER, 0)
    }

    // FrameBuffer内容绘制(离屏渲染)
    fun drawFrameBuffer() {
        // 记录当前视口
        val viewPort = IntArray(4)
        GLES30.glGetIntegerv(GLES30.GL_VIEWPORT, viewPort, NO_OFFSET)
        GLES30.glViewport(0, 0, mFrameBufferWidth, mFrameBufferHeight)
            enableTexture0(mProgram, mTextureID[0])
            enableTexture1(mProgram, mTextureID[1])
                // 绑定FBO
                GLES30.glBindFramebuffer(GLES30.GL_FRAMEBUFFER, mFBO[0])
                    GLES30.glClear(GLES30.GL_COLOR_BUFFER_BIT)
                    computeFrameBufferMVPMatrix()
                    drawSomething(mProgram, mFrameBufferMVPMatrix)
                    mOriginBitmap = savePixelBufferBitmap()
                // 解绑FBO
                GLES30.glBindFramebuffer(GLES30.GL_FRAMEBUFFER, 0)
            disableTexture0()
            disableTexture1()
        // 恢复当前视口
        GLES30.glViewport(viewPort[0], viewPort[1], viewPort[2], viewPort[3])
    }

    // GLSurfaceView内容绘制
    fun drawGLSurfaceView() {
        val previousProgram = IntArray(1)
        val previousFrameBuffer = IntArray(1)
        try{
            GLES30.glGetIntegerv(GLES30.GL_CURRENT_PROGRAM, previousProgram, 0)
            GLES30.glGetIntegerv(GLES30.GL_FRAMEBUFFER_BINDING, previousFrameBuffer, 0)
            // 启动冷色滤镜Program
            GLES30.glUseProgram(mColdFilterProgram)
                // 激活原始纹理
                enableTexture2(mColdFilterProgram, mFBOTextureID[0])
                    // 设置冷色调强度
                    val coldIntensityLocation = GLES30.glGetUniformLocation(mColdFilterProgram, "uColdIntensity")
                    GLES30.glUniform1f(coldIntensityLocation, 2f)
                    // 绘制
                    drawSomething(mColdFilterProgram, mMVPMatrix)
            disableTexture2()
        }finally {
            GLES30.glBindFramebuffer(GLES30.GL_FRAMEBUFFER, previousFrameBuffer[0])
            GLES30.glUseProgram(previousProgram[0])
        }
    }


    // 使用着色器程序绘制图形
    fun drawSomething(program: Int, mvpMatrix: FloatArray) {
        // 解析变换矩阵
        val matrixHandle = GLES30.glGetUniformLocation(program, "uMVPMatrix")
        GLES30.glUniformMatrix4fv(matrixHandle, 1, false, mvpMatrix, NO_OFFSET)

        // 绑定VAO
        GLES30.glBindVertexArray(mVAO[0])
        // 绘制图形
        GLES30.glDrawElements(
            GLES30.GL_TRIANGLES,
            index.size,
            GLES30.GL_UNSIGNED_SHORT,
            NO_OFFSET
        )
        // 解绑VAO
        GLES30.glBindVertexArray(0)
    }

    fun initColdFilterShader() {
        val vertexShaderCode = """#version 300 es
        uniform mat4 uMVPMatrix;
        in vec4 aPosition;
        in vec2 aTexCoord;
        out vec2 vTexCoord;
        void main() {
            gl_Position = uMVPMatrix * aPosition;
            vTexCoord = aTexCoord;
        }""".trimIndent()

        val fragmentShaderCode = """#version 300 es
            precision mediump float;
            uniform sampler2D uTexture_2;
            uniform float uColdIntensity;  // 冷色调强度，0.0-1.0
            in vec2 vTexCoord;
            out vec4 fragColor;
            
            void main() {
                // 获取原始颜色
                vec4 originalColor = texture(uTexture_2, vTexCoord);
                
                // 冷色调效果
                vec3 coldColor = vec3(
                    originalColor.r * 0.8,
                    originalColor.g * 0.9,
                    min(1.0, originalColor.b * 1.3)
                );
                
                // 根据强度混合原始颜色和冷色调
                vec3 resultColor = mix(originalColor.rgb, coldColor, uColdIntensity);
                
                // 输出结果
                fragColor = vec4(resultColor, originalColor.a);
        }""".trimIndent()

        // 加载着色器并创建程序
        val vertexShader = LoadShaderUtil.loadShader(GLES30.GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderCode)
        val fragmentShader =
            LoadShaderUtil.loadShader(GLES30.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderCode)
        mColdFilterProgram = GLES30.glCreateProgram()
        GLES30.glAttachShader(mColdFilterProgram, vertexShader)
        GLES30.glAttachShader(mColdFilterProgram, fragmentShader)
        GLES30.glLinkProgram(mColdFilterProgram)

        // 删除着色器对象
        GLES30.glDeleteShader(vertexShader)
        GLES30.glDeleteShader(fragmentShader)
    }

    fun savePixelBufferBitmap(): Bitmap? {
        // 分配缓冲区来存储像素数据
        val pixelBuffer =
            ByteBuffer.allocateDirect(mFrameBufferWidth * mFrameBufferHeight * 4)
                .order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN)

        // 读取像素数据
        GLES30.glReadPixels(
            0, 0, mFrameBufferWidth, mFrameBufferHeight,
            GLES30.GL_RGBA, GLES30.GL_UNSIGNED_BYTE,
            pixelBuffer
        )

        // 将ByteBuffer转换为Bitmap
        val bitmap = Bitmap.createBitmap(
            mFrameBufferWidth,
            mFrameBufferHeight,
            Bitmap.Config.ARGB_8888
        )
        pixelBuffer.rewind()
        bitmap.copyPixelsFromBuffer(pixelBuffer)

        return bitmap
    }

    fun getOriginBitmap() : Bitmap?{
        return mOriginBitmap
    }
    // 计算GLSurfaceView变换矩阵
    fun computeMVPMatrix(width: Int, height: Int) {
        // 正交投影矩阵
        takeIf { width > height }?.let {
            mViewPortRatio = (width * 1f) / height
            Matrix.orthoM(
                mProjectionMatrix, // 正交投影矩阵
                NO_OFFSET, // 偏移量
                -mViewPortRatio, // 近平面的坐标系左边界
                mViewPortRatio, // 近平面的坐标系右边界
                -1f, // 近平面的坐标系的下边界
                1f, // 近平面坐标系的上边界
                0f, // 近平面距离相机距离
                1f // 远平面距离相机距离
            )
        } ?: run {
            mViewPortRatio = (height * 1f) / width
            Matrix.orthoM(
                mProjectionMatrix, // 正交投影矩阵
                NO_OFFSET, // 偏移量
                -1f, // 近平面坐标系左边界
                1f, // 近平面坐标系右边界
                -mViewPortRatio, // 近平面坐标系下边界
                mViewPortRatio, // 近平面坐标系上边界
                0f, // 近平面距离相机距离
                1f // 远平面距离相机距离
            )
        }

        // 设置相机矩阵
        // 相机位置(0f, 0f, 1f)
        // 物体位置(0f, 0f, 0f)
        // 相机方向(0f, 1f, 0f)
        Matrix.setLookAtM(
            mViewMatrix, // 相机矩阵
            NO_OFFSET, // 偏移量
            0f, // 相机位置x
            0f, // 相机位置y
            1f, // 相机位置z
            0f, // 物体位置x
            0f, // 物体位置y
            0f, // 物体位置z
            0f, // 相机上方向x
            1f, // 相机上方向y
            0f // 相机上方向z
        )

        // 最终变化矩阵
        Matrix.multiplyMM(
            mMVPMatrix, // 最终变化矩阵
            NO_OFFSET, // 偏移量
            mProjectionMatrix, // 投影矩阵
            NO_OFFSET, // 投影矩阵偏移量
            mViewMatrix, // 相机矩阵
            NO_OFFSET // 相机矩阵偏移量
        )

        // 纹理坐标系为(0, 0), (1, 0), (1, 1), (0, 1)的正方形逆时针坐标系，从Bitmap生成纹理，即像素拷贝到纹理坐标系
        // 变换矩阵需要加上一个y方向的翻转, x方向和z方向不改变
        Matrix.scaleM(
            mMVPMatrix,
            NO_OFFSET,
            1f,
            -1f,
            1f,
        )
    }

    fun computeFrameBufferMVPMatrix() {
        // 正交投影矩阵
        takeIf { mFrameBufferWidth > mFrameBufferHeight }?.let {
            mViewPortRatio = (mFrameBufferWidth * 1f) / mFrameBufferHeight
            Matrix.orthoM(
                mProjectionMatrix, // 正交投影矩阵
                NO_OFFSET, // 偏移量
                -mViewPortRatio, // 近平面的坐标系左边界
                mViewPortRatio, // 近平面的坐标系右边界
                -1f, // 近平面的坐标系的下边界
                1f, // 近平面坐标系的上边界
                0f, // 近平面距离相机距离
                1f // 远平面距离相机距离
            )
        } ?: run {
            mViewPortRatio = (mFrameBufferHeight * 1f) / mFrameBufferWidth
            Matrix.orthoM(
                mProjectionMatrix, // 正交投影矩阵
                NO_OFFSET, // 偏移量
                -1f, // 近平面坐标系左边界
                1f, // 近平面坐标系右边界
                -mViewPortRatio, // 近平面坐标系下边界
                mViewPortRatio, // 近平面坐标系上边界
                0f, // 近平面距离相机距离
                1f // 远平面距离相机距离
            )
        }

        // 设置相机矩阵
        // 相机位置(0f, 0f, 1f)
        // 物体位置(0f, 0f, 0f)
        // 相机方向(0f, 1f, 0f)
        Matrix.setLookAtM(
            mViewMatrix, // 相机矩阵
            NO_OFFSET, // 偏移量
            0f, // 相机位置x
            0f, // 相机位置y
            1f, // 相机位置z
            0f, // 物体位置x
            0f, // 物体位置y
            0f, // 物体位置z
            0f, // 相机上方向x
            1f, // 相机上方向y
            0f // 相机上方向z
        )

        // 最终变化矩阵
        Matrix.multiplyMM(
            mFrameBufferMVPMatrix, // 最终变化矩阵
            NO_OFFSET, // 偏移量
            mProjectionMatrix, // 投影矩阵
            NO_OFFSET, // 投影矩阵偏移量
            mViewMatrix, // 相机矩阵
            NO_OFFSET // 相机矩阵偏移量
        )

        // 纹理坐标系为(0, 0), (1, 0), (1, 1), (0, 1)的正方形逆时针坐标系，从Bitmap生成纹理，即像素拷贝到纹理坐标系
        // 变换矩阵需要加上一个y方向的翻转, x方向和z方向不改变
//        Matrix.scaleM(
//            mFrameBufferMVPMatrix,
//            NO_OFFSET,
//            1f,
//            -1f,
//            1f,
//        )
    }

    // 加载纹理
    fun loadTexture(context: Context, resourceId: Int): Int {
        val textureId = IntArray(1)
        // 生成纹理
        GLES30.glGenTextures(1, textureId, 0)
        // 绑定纹理
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, textureId[0])
        // 设置纹理参数
        GLES30.glTexParameteri(
            GLES30.GL_TEXTURE_2D,
            GLES30.GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
            GLES30.GL_LINEAR
        ) // 纹理缩小时使用线性插值
        GLES30.glTexParameteri(
            GLES30.GL_TEXTURE_2D,
            GLES30.GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
            GLES30.GL_LINEAR
        ) // 纹理放大时使用线性插值
        GLES30.glTexParameteri(
            GLES30.GL_TEXTURE_2D,
            GLES30.GL_TEXTURE_WRAP_S,
            GLES30.GL_CLAMP_TO_EDGE
        ) // 纹理坐标超出范围时，超出部分使用最边缘像素进行填充
        GLES30.glTexParameteri(
            GLES30.GL_TEXTURE_2D,
            GLES30.GL_TEXTURE_WRAP_T,
            GLES30.GL_CLAMP_TO_EDGE
        ) // 纹理坐标超出范围时，超出部分使用最边缘像素进行填充
        // 加载图片
        val options = BitmapFactory.Options().apply {
            inScaled = false // 不进行缩放
        }
        val bitmap = BitmapFactory.decodeResource(context.resources, resourceId, options)
        // 将图片数据加载到纹理中
        GLUtils.texImage2D(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0)
        // 释放资源
        bitmap.recycle()
        // 解绑纹理
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 0)
        mFrameBufferWidth = max(mFrameBufferWidth, bitmap.width)
        mFrameBufferHeight = max(mFrameBufferHeight, bitmap.height)
        Log.e(
            "yang",
            "loadTexture: 纹理加载成功 bitmap.width:${bitmap.width} bitmap.height:${bitmap.height}"
        )
        return textureId[0]
    }

    // 激活纹理编号0
    fun enableTexture0(program: Int, id: Int) {
        GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE0)
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, id)
        val textureSampleHandle = GLES30.glGetUniformLocation(program, "uTexture_0")
        GLES30.glUniform1i(textureSampleHandle, 0)
    }

    // 激活纹理编号1
    fun enableTexture1(program: Int, id: Int) {
        GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE1)
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, id)
        val textureSampleHandle1 = GLES30.glGetUniformLocation(program, "uTexture_1")
        GLES30.glUniform1i(textureSampleHandle1, 1)
    }

    // 激活纹理编号2
    fun enableTexture2(program: Int, id: Int) {
        GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE2)
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, id)
        val textureSampleHandle2 = GLES30.glGetUniformLocation(program, "uTexture_2")
        GLES30.glUniform1i(textureSampleHandle2, 2)
    }

    fun disableTexture0() {
        GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE0)
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 0)
    }

    fun disableTexture1() {
        GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE1)
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 1)
    }

    fun disableTexture2() {
        GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE2)
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 2)
    }

    fun initTexture0(context: Context, resourceId: Int) {
        mTextureID[0] = loadTexture(context, resourceId)
    }

    fun initTexture1(context: Context, resourceId: Int) {
        mTextureID[1] = loadTexture(context, resourceId)
    }
    object LoadShaderUtil {
        // 创建着色器对象
        fun loadShader(type: Int, source: String): Int {
            val shader = GLES30.glCreateShader(type)
            GLES30.glShaderSource(shader, source)
            GLES30.glCompileShader(shader)
            return shader
        }
    }
}

效果图