1. GlSurfaceView是什么
GlSurfaceView是Android中的一個(gè)類，繼承自SurfaceView，是用于顯示OpenGL ES圖形渲染的一個(gè)View。OpenGL ES是一種跨平臺(tái)的圖形API，用于渲染2D和3D圖形，也可以將相機(jī)的畫(huà)面顯示到GlSurfaceView上，從而實(shí)現(xiàn)濾鏡的效果。GlSurfaceView提供了一個(gè)可以在Android應(yīng)用程序中繪制OpenGL ES圖形的接口，允許開(kāi)發(fā)者將復(fù)雜的3D圖形、動(dòng)畫(huà)和視覺(jué)效果嵌入到應(yīng)用程序中。GlSurfaceView處理了OpenGL ES渲染環(huán)境的創(chuàng)建、維護(hù)和更新，以及與其他Android視圖和事件系統(tǒng)的交互。
2. android中怎使用GlSurfaceview
2.1 添加OpenGL ES版本支持
新建Android項(xiàng)目，在AndroidManifest.xml文件中，添加 OpenGL ES 版本支持。例如，要使用 OpenGL ES 2.0，請(qǐng)?zhí)砑右韵麓a：
<uses-feature android:glEsVersion="0x00020000" android:required="true" />
如果需要使用 OpenGL ES 3.0 則需要以下聲明：0x00030000
如果需要使用 OpenGL ES 3.2 則需要以下聲明：0x00030002
2.2 新建自定義的GlSurfaceView
新建一個(gè)MyGlSurfaceView類，繼承自 GLSurfaceView，并進(jìn)行初始化
import android.content.Context
import android.opengl.GLSurfaceView
import android.util.AttributeSet
class MyGLSurfaceView(context: Context, attrs: AttributeSet) : GLSurfaceView(context, attrs) {
init {
// 設(shè)置 OpenGL ES 版本
setEGLContextClientVersion(2)
// 設(shè)置渲染器
val renderer = MyGLRenderer()
setRenderer(renderer)
}
}
2.3 新建自定義的Renderer
創(chuàng)建一個(gè)自定義的渲染器MyRenderer類，實(shí)現(xiàn) GLSurfaceView.Renderer 接口，并實(shí)現(xiàn)其中的方法
class MyGLRenderer : GLSurfaceView.Renderer {
override fun onSurfaceCreated(gl: GL10?, config: EGLConfig?) {
//設(shè)置清除屏幕時(shí)使用的顏色
GLES20.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f)
}
override fun onDrawFrame(gl: GL10?) {
// 清除屏幕
GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT)
}
override fun onSurfaceChanged(gl: GL10?, width: Int, height: Int) {
// 設(shè)置視口大小
GLES20.glViewport(0, 0, width, height)
}
}
2.4 使用MyGLSurfaceView
在 Activity的xml中使用MyGLSurfaceView
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<FrameLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent">
<com.heiko.myglsurfaceviewtest.MyGLSurfaceView
android:id="@+id/gl_surface_view"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent" />
</FrameLayout>
2.5 運(yùn)行看下效果
運(yùn)行后，可以看到一個(gè)使用 OpenGL ES 繪制的黑色屏幕
3. 在自定義的MyGLRenderer中繪制三角形
3.1 添加頂點(diǎn)著色器和片段著色器的代碼
在 MyGLRenderer 類中，添加頂點(diǎn)著色器和片段著色器的代碼。在這里，我們創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的頂點(diǎn)著色器和片段著色器，它們將頂點(diǎn)位置傳遞給渲染管線并使用固定顏色進(jìn)行渲染：
private val vertexShaderCode = "attribute vec4 vPosition;" +
"void main() {" +
" gl_Position = vPosition;" +
"}"
private val fragmentShaderCode = "precision mediump float;" +
"uniform vec4 vColor;" +
"void main() {" +
" gl_FragColor = vColor;" +
"}"
3.2 添加編譯和鏈接著色器的方法
在 MyGLRenderer 類中，添加一個(gè)方法來(lái)編譯和鏈接著色器，然后返回著色器程序的 ID
private fun loadShaderProgram(vertexCode: String, fragmentCode: String): Int {
// 編譯頂點(diǎn)著色器
val vertexShader = GLES20.glCreateShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER)
GLES20.glShaderSource(vertexShader, vertexCode)
GLES20.glCompileShader(vertexShader)
// 編譯片段著色器
val fragmentShader = GLES20.glCreateShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER)
GLES20.glShaderSource(fragmentShader, fragmentCode)
GLES20.glCompileShader(fragmentShader)
// 鏈接著色器程序
val program = GLES20.glCreateProgram()
GLES20.glAttachShader(program, vertexShader)
GLES20.glAttachShader(program, fragmentShader)
GLES20.glLinkProgram(program)
return program
}
3.3 加載并創(chuàng)建著色器程序
在 MyGLRenderer 類中，添加成員變量來(lái)存儲(chǔ)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)、頂點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)象（VBO）和著色器程序 ID。
private val vertexData = floatArrayOf(
0.0f, 0.5f, 0.0f,
-0.5f, -0.5f, 0.0f,
0.5f, -0.5f, 0.0f
)
private var vertexBufferId = 0
private var shaderProgramId = 0
這里vertexData 為什么這么傳，是和openGL的世界坐標(biāo)系相關(guān)的
可以看到vertexData的第一個(gè)值0.0f，第二個(gè)值0.5f這個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)位于Y軸偏上的位置，第三個(gè)值0.0f我們不用管，這個(gè)是Z軸，在2D圖形中我們不需要Z軸，所以這個(gè)統(tǒng)一傳0.0f就好了。
同理，第四個(gè)值-0.5f、第五個(gè)值-0.5f位于X軸坐標(biāo)的偏左側(cè)，第六個(gè)值也是Z軸，我們不用管。
第七個(gè)值是0.5f，第八個(gè)值是-0.5f位于X軸坐標(biāo)的偏右側(cè)，第九個(gè)值也是Z軸，我們不用管。
具體如下圖所示
然后，在 onSurfaceCreated 方法中初始化這些值，然后加載并創(chuàng)建著色器程序
override fun onSurfaceCreated(gl: GL10?, config: EGLConfig?) {
// 設(shè)置清除屏幕時(shí)使用的顏色
GLES20.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f)
// 創(chuàng)建頂點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)象
val buffers = IntArray(1)
GLES20.glGenBuffers(1, buffers, 0)
vertexBufferId = buffers[0]
// 將頂點(diǎn)數(shù)據(jù)上傳到緩沖區(qū)對(duì)象
val vertexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(vertexData.size * 4)
.order(ByteOrder.nativeOrder())
.asFloatBuffer()
vertexBuffer.put(vertexData)
vertexBuffer.position(0)
GLES20.glBindBuffer(GLES20.GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferId)
GLES20.glBufferData(
GLES20.GL_ARRAY_BUFFER,
vertexData.size * 4,
vertexBuffer,
GLES20.GL_STATIC_DRAW
)
GLES20.glBindBuffer(GLES20.GL_ARRAY_BUFFER, 0)
// 加載并創(chuàng)建著色器程序
shaderProgramId = loadShaderProgram(vertexShaderCode, fragmentShaderCode);
}
3.4 繪制三角形
在 onDrawFrame 方法中，使用創(chuàng)建的著色器程序和頂點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)象來(lái)繪制三角形：
override fun onDrawFrame(gl: GL10?) {
// 清除屏幕
GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT)
// 使用著色器程序
GLES20.glUseProgram(shaderProgramId)
// 綁定頂點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)象并啟用頂點(diǎn)屬性
GLES20.glBindBuffer(GLES20.GL_ARRAY_BUFFER, vertexBufferId)
val positionLocation = GLES20.glGetAttribLocation(shaderProgramId, "vPosition")
GLES20.glEnableVertexAttribArray(positionLocation)
GLES20.glVertexAttribPointer(positionLocation, 3, GLES20.GL_FLOAT, false, 0, 0)
// 設(shè)置片段著色器的顏色
val colorLocation = GLES20.glGetUniformLocation(shaderProgramId, "vColor")
GLES20.glUniform4f(colorLocation, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f)
// 繪制三角形
GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, 3) // GL_TRIANGLES:三角形 GL_POINTS:點(diǎn)
// 禁用頂點(diǎn)屬性并解除頂點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)象的綁定
GLES20.glDisableVertexAttribArray(positionLocation)
GLES20.glBindBuffer(GLES20.GL_ARRAY_BUFFER, 0)
}
3.5 設(shè)置視口大小
在 onSurfaceChanged 方法中，還是一樣，設(shè)置視口大小：
override fun onSurfaceChanged(gl: GL10?, width: Int, height: Int) {
// 設(shè)置視口大小
GLES20.glViewport(0, 0, width, height)
}
3.6 運(yùn)行看下效果
4. Android中GLES20.java的API說(shuō)明
上面我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)三角形的繪制，但是對(duì)于GLES20的API還是不太了解，接下來(lái)再來(lái)看下常用的GLES20 API
4.1 Android中GLES20 API的一些主要功能說(shuō)明
- Shaders（著色器）：GLES20使用可編程的著色器來(lái)渲染圖形。頂點(diǎn)著色器處理頂點(diǎn)數(shù)據(jù)，片段著色器處理像素?cái)?shù)據(jù)。著色器需要用GLSL（OpenGL Shading Language）編寫。
- Buffers（緩沖區(qū)）：GLES20使用緩沖區(qū)來(lái)存儲(chǔ)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)和索引數(shù)據(jù)。頂點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)象（VBO）存儲(chǔ)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)，元素緩沖區(qū)對(duì)象（EBO）存儲(chǔ)索引數(shù)據(jù)。
- Textures（紋理）：GLES20支持多種紋理類型，如2D紋理、立方體貼圖等。紋理用于給3D對(duì)象添加詳細(xì)的表面特征
- Framebuffers（幀緩沖區(qū)）：GLES20使用幀緩沖區(qū)對(duì)象（FBO）來(lái)存儲(chǔ)渲染結(jié)果。你可以將渲染結(jié)果渲染到紋理中，然后將紋理應(yīng)用到其他對(duì)象上，實(shí)現(xiàn)高級(jí)渲染效果。
- Transformations（變換）：GLES20支持多種變換操作，如平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等。變換矩陣用于在頂點(diǎn)著色器中處理頂點(diǎn)數(shù)據(jù)。
- Lighting（光照）：GLES20支持基本的光照計(jì)算，如環(huán)境光、漫反射光、鏡面反射光等。光照計(jì)算通常在頂點(diǎn)著色器或片段著色器中進(jìn)行。
- Blending（混合）：GLES20支持顏色混合，用于實(shí)現(xiàn)透明度、半透明等效果?；旌喜僮骺梢愿鶕?jù)源顏色和目標(biāo)顏色按照指定的混合因子進(jìn)行計(jì)算。
- Culling（剔除）：GLES20支持面剔除，可以剔除不可見(jiàn)的面，提高渲染性能。面剔除可以根據(jù)面的正面或反面進(jìn)行。
- Depth Testing（深度測(cè)試）：GLES20支持深度測(cè)試，用于判斷像素的可見(jiàn)性。深度測(cè)試可以根據(jù)像素的深度值進(jìn)行比較，只渲染最前面的像素。
- Stencil Testing（模板測(cè)試）：GLES20支持模板測(cè)試，用于實(shí)現(xiàn)遮罩、鏡子等效果。模板測(cè)試可以根據(jù)模板緩沖區(qū)的值對(duì)像素進(jìn)行掩蓋或者保留。
4.2 GLES20 API中一些主要方法的說(shuō)明
- glGenBuffers：生成緩沖區(qū)對(duì)象，如頂點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)象（VBO）和元素緩沖區(qū)對(duì)象（EBO）。
- glBindBuffer：綁定緩沖區(qū)對(duì)象，使其成為當(dāng)前活動(dòng)的緩沖區(qū)。
- glBufferData：將數(shù)據(jù)上傳到緩沖區(qū)對(duì)象。
- glVertexAttribPointer：定義頂點(diǎn)屬性數(shù)組，指定頂點(diǎn)數(shù)據(jù)在緩沖區(qū)中的布局。
- glEnableVertexAttribArray：?jiǎn)⒂庙旤c(diǎn)屬性數(shù)組。
- glDisableVertexAttribArray：禁用頂點(diǎn)屬性數(shù)組。
- glUseProgram：使用某個(gè)著色器程序進(jìn)行渲染。
- glGetUniformLocation：獲取著色器程序中uniform變量的位置。
- glUniformMatrix4fv：為uniform變量設(shè)置矩陣數(shù)據(jù)。
- glCreateShader：創(chuàng)建著色器對(duì)象。
- glShaderSource：為著色器對(duì)象設(shè)置源代碼。
- glCompileShader：編譯著色器對(duì)象。
- glGetShaderiv：獲取著色器對(duì)象的編譯狀態(tài)。
- glAttachShader：將著色器對(duì)象附加到著色器程序。
- glLinkProgram：鏈接著色器程序。
- glGetProgramiv：獲取著色器程序的鏈接狀態(tài)。
- glDeleteShader：刪除著色器對(duì)象。
- glGenTextures：生成紋理對(duì)象。
- glBindTexture：綁定紋理對(duì)象。
- glTexParameteri：設(shè)置紋理參數(shù)，如過(guò)濾模式、環(huán)繞模式等。
- glTexImage2D：上傳紋理數(shù)據(jù)。
- glGenFramebuffers：生成幀緩沖區(qū)對(duì)象。
- glBindFramebuffer：綁定幀緩沖區(qū)對(duì)象。
- glFramebufferTexture2D：將紋理對(duì)象附加到幀緩沖區(qū)對(duì)象。
- glDrawArrays：繪制頂點(diǎn)數(shù)組，渲染圖形。
- glDrawElements：繪制索引數(shù)組，渲染圖形。
- glEnable：?jiǎn)⒂媚硞€(gè)OpenGL功能，如深度測(cè)試、剔除、混合等。
- glDisable：禁用某個(gè)OpenGL功能。
- glBlendFunc：設(shè)置混合函數(shù)。
- glCullFace：設(shè)置剔除面的模式。
- glClearColor：設(shè)置清除顏色緩沖區(qū)時(shí)使用的顏色。
- glClear：清除顏色緩沖區(qū)、深度緩沖區(qū)和/或模板緩沖區(qū)。
4.3 擴(kuò)展 : EGL是什么
OpenGL是一個(gè)跨平臺(tái)的操作GPU的API，但OpenGL需要本地視窗系統(tǒng)進(jìn)行交互，這就需要一個(gè)中間控制層。
而EGL就是連接OpenGL ES和本地窗口系統(tǒng)的接口，引入EGL就是為了屏蔽不同平臺(tái)上的區(qū)別。EGL需要做一些環(huán)境配置，而GLSurfaceView就已經(jīng)幫我們配置好了，從而讓我們不了解EGL也可以調(diào)用OpenGL。
當(dāng)然，我們也可以不使用GLSurfaceView，而是自己通過(guò)EGL來(lái)和OpenGL進(jìn)行交互，但這樣就比較麻煩了。
5. 開(kāi)啟調(diào)試
GLSurfaceView.setDebugFlags() 方法可以激活 log或者錯(cuò)誤檢測(cè)，它們可以幫助調(diào)試 OpenGL ES 調(diào)用。具體使用時(shí)，在 GLSurfaceView 的構(gòu)造函數(shù)中，調(diào)用 setRender() 之前調(diào)用GLSurfaceView.setDebugFlags()就可以了。下面是個(gè)例子：
class MyGLSurfaceView(context: Context, attrs: AttributeSet) : GLSurfaceView(context, attrs) {
init {
// 設(shè)置 OpenGL ES 版本
setEGLContextClientVersion(2)
//打開(kāi)調(diào)試和日志
setDebugFlags(DEBUG_CHECK_GL_ERROR or DEBUG_LOG_GL_CALLS)
// 設(shè)置渲染器
val renderer = MyGLRenderer()
setRenderer(renderer)
}
}
6. 源碼下載
本文源碼下載 : Android使用GlSurfaceView和OpenGL繪制三角形 Demo文章來(lái)源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-534418.html
7. 官方文檔
GLSurfaceView | Android Developers (google.cn)
SurfaceView 和 GLSurfaceView | Android 開(kāi)源項(xiàng)目 | Android Open Source Project (google.cn)
構(gòu)建 OpenGL ES 環(huán)境 | Android 開(kāi)發(fā)者 | Android Developers (google.cn)文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-534418.html
到了這里，關(guān)于Android GlSurfaceView 入門教程 : 繪制一個(gè)三角形的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
