全景又被称为3D实景，是一种新兴的富媒体技术，其与视频，声音，图片等传统的流媒体最大的区别是“可操作，可交互”。 全景分为虚拟现实和3D实景两种。虚拟现实是利用maya等软件，制作出来的模拟现实的场景，代表有虚拟紫禁城等；3D实景是利用单反相机或街景车拍摄实景照片，经过特殊的拼合，处理，让作者立于画境中，让最美的一面展现出来。
全景顾名思义就是给人以三维立体感觉的实景360度全方位图像~
此图像最大的三个特点是：
1、全：全方位，全面的展示了360度球型范围内的所有景致；可在例子中用鼠标左键按住拖动，观看场景的各个方向；
2、景：实景，真实的场景，三维实景大多是在照片基础之上拼合得到的图像，最大限度的保留了场景的真实性；
3、360：360度环视的效果，虽然照片都是平面的，但是通过软件处理之后得到的360度实景，却能给人以三维立体的空间感觉，使观者犹如身在其中。全景由于它给人们带来全新的真实现场感和交互式的感受。它可广泛应用于三维电子商务，如在线的房地产楼盘展示、虚拟旅游、虚拟教育等领域。
本篇我们基于上一篇粒子光束 的基础上实现全景背景图
看效果图：
我们用连续的6张天空图片，拼接成了一个无缝的立方体。想想一下我们站在这个立方体的中心，这个时候我们的前后左右上下都充满了天空的图片，不管你的头转向哪边，都能够看见天空。
理论上我们把眼睛旋转360度观察，图上的三个光束会先消失在出现，这就像是我们把立方体旋转了360度又回到了原位置一样。就像下图：
之所以能实现360度旋转，是因为我们用了6张图片并把他们加载成一个立方体。
我们先创建一个模型对象类，即立方体模型。
public class Skybox {
private static final int POSITION_COMPONENT_COUNT = 3;
private final VertexArray vertexArray;
private final ByteBuffer indexArray;
public Skybox() {
// Create a unit cube.
vertexArray = new VertexArray(new float[] {
-1, 1, 1, // (0) Top-left near
1, 1, 1, // (1) Top-right near
-1, -1, 1, // (2) Bottom-left near
1, -1, 1, // (3) Bottom-right near
-1, 1, -1, // (4) Top-left far
1, 1, -1, // (5) Top-right far
-1, -1, -1, // (6) Bottom-left far
1, -1, -1 // (7) Bottom-right far
});
// 6 indices per cube side
indexArray = ByteBuffer.allocateDirect(6 * 6)
.put(new byte[] {
// Front
1, 3, 0,
0, 3, 2,
// Back
4, 6, 5,
5, 6, 7,
// Left
0, 2, 4,
4, 2, 6,
// Right
5, 7, 1,
1, 7, 3,
// Top
5, 1, 4,
4, 1, 0,
// Bottom
6, 2, 7,
7, 2, 3
});
indexArray.position(0);
}
public void bindData(SkyboxShaderProgram skyboxProgram) {
vertexArray.setVertexAttribPointer(0,
skyboxProgram.getPositionAttributeLocation(),
POSITION_COMPONENT_COUNT, 0);
}
public void draw() {
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 36, GL_UNSIGNED_BYTE, indexArray);
}
}
我们用VertexArray储存立方体的8个顶点。用indexArray 这个索引数组的索引指向每个顶点，把所有顶点分别绑定成三角形组，每个组有立方体上每个面的2个三角形。
bindData方法从内存中加载数据绑定，然后通过 glDrawElements(GL_TRIANGLES, 36, GL_UNSIGNED_BYTE, indexArray);绘制立方体。
下面我们添加着色器
顶点着色器
uniform mat4 u_Matrix;
attribute vec3 a_Position;
varying vec3 v_Position;
void main()
{
v_Position = a_Position; //把顶点位置传给片段着色器
v_Position.z = -v_Position.z; //反转Z分量。把右手坐标系转化为左手坐标系
gl_Position = u_Matrix * vec4(a_Position, 1.0);//成u_Matrix即用投影~
gl_Position = gl_Position.xyww;//把Z值变成W，这样透视除法之后为1，即Z始终在1的远平面上。Z=1最远，即在别的物体的后面，就像是背景。
}
片段着色器：
precision mediump float;
uniform samplerCube u_TextureUnit;//立方体纹理
varying vec3 v_Position;
void main()
{
gl_FragColor = textureCube(u_TextureUnit, v_Position);
}
然后用Java代码封装着色器程序
这里用java代码映射到着色器上
uMatrixLocation = glGetUniformLocation(program, U_MATRIX);
uTextureUnitLocation = glGetUniformLocation(program, U_TEXTURE_UNIT);
aPositionLocation = glGetAttribLocation(program, A_POSITION);
}
public void setUniforms(float[] matrix, int textureId) {
glUniformMatrix4fv(uMatrixLocation, 1, false, matrix, 0);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, textureId);
glUniform1i(uTextureUnitLocation, 0);
}
有了关系映射，就可以绑定数据进行绘制了
@onDrawFrame(GL10 gl10)中
skyboxProgram.useProgram();
skyboxProgram.setUniforms(viewProjectionMatrix, skyboxTexture);//映射
skybox.bindData(skyboxProgram);//绑定数据
skybox.draw();//绘制
下面看手势操作代码
在Activity中监听glSurfaceView
glSurfaceView.setOnTouchListener(new View.OnTouchListener() {
float previousX, previousY;
@Override public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
if (event != null) {
if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN) {
previousX = event.getX();
previousY = event.getY();
} else if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_MOVE) {
final float deltaX = event.getX() - previousX;
final float deltaY = event.getY() - previousY;
previousX = event.getX();
previousY = event.getY();
glSurfaceView.queueEvent(new Runnable() {
@Override public void run() {
particlesRenderer.handleTouchDrag(deltaX, deltaY);
}
});
}
return true;
} else {
return false;
}
}
});
因为openGL是在一个单独的线程中的，所以需要 glSurfaceView.queueEvent发送事件
把deltaX, deltaY传递到了Renderer类中
public void handleTouchDrag(float deltaX, float deltaY) {
xRotation += deltaX / 16f; //除以16是缩减拖动效果的
yRotation += deltaY / 16f;
然后我们根据这个滑动值，用矩阵去操作立方体变化。
@onDrawFrame
//以 0 0 0为中心绘制，我们站在中心观察
private void drawSkybox() {
setIdentityM(viewMatrix, 0);
rotateM(viewMatrix, 0, -yRotation, 1f, 0f, 0f);//沿着Y轴旋转
rotateM(viewMatrix, 0, -xRotation, 0f, 1f, 0f);//沿着x轴旋转 FPS模型
multiplyMM(viewProjectionMatrix, 0, projectionMatrix, 0, viewMatrix, 0);
skyboxProgram.useProgram();
skyboxProgram.setUniforms(viewProjectionMatrix, skyboxTexture);
skybox.bindData(skyboxProgram);
skybox.draw();
}
在这之前我们要在onSurfaceCreated里面初始化立方体
skyboxProgram = new SkyboxShaderProgram(context);
skybox = new Skybox();
@Override public void onSurfaceChanged(GL10 gl10, int width, int height) {
GLES20.glViewport(0, 0, width, height);
MatrixHelper.perspectiveM(projectionMatrix, 45, (float) width / (float) height, 1f, 10f);
}
ps:
Kotlin可以编译成Java字节码，也可以编译成JavaScript，方便在没有JVM的设备上运行，最近发布了Kotlin/Native能把Kotlin编译成机器码，也就是C/C++一样的能力。本专题专注Kotlin，Kotlin/Native，KotlinJS与Kotlin_Android的那些事，让我们共同学习Kotlin壮大Kotlin~
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