OpenGL ES2.0教程：你的第一个立方体(5)
转自：http://4gamers.cn/archives/429
在上篇文章中，我们介绍了VBO索引的使用，使用VBO索引可以有效地减少顶点个数,优化内存，提高程序效率。
本教程将带领大家一起走进3D--绘制一个立方体。其实画立方体本质上和画三角形没什么区别，所有的模型最终都要转换为三角形。
同时，本文还会介绍如何通过修改MVP矩阵来让此立方体不停地旋转。另外，大家还可以动手去修改本教程的示例代码，借此我们可以更加深入地理解OpenGL的normalized device space。
准备立方体数据
在开始真正的绘制代码之前，我们先要准备好数据。首先，我们需要改进的是代表顶点属性的结构体：
|
1
2
3
4
|
typedef
struct
{
float
Position
[
3
]
;
float
Color
[
4
]
;
}
Vertex
;
|
这里，我们把Position从一个长度为2的数组变成了一个长度为3的数组，用于存储顶点的xyz的值。
接下来是顶点数据，因为一共有6个面。每个面由二个三角形组成，因此需要4个顶点，那么整个立方体就需要4*6=24个顶点。
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
|
Vertex
data
[
]
=
{
// Front
{
{
1
,
-
1
,
0
}
,
{
1
,
0
,
0
,
1
}
}
,
{
{
1
,
1
,
0
}
,
{
0
,
1
,
0
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
1
,
0
}
,
{
0
,
0
,
1
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
-
1
,
0
}
,
{
0
,
0
,
0
,
1
}
}
,
// Back
{
{
1
,
1
,
-
2
}
,
{
1
,
0
,
0
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
-
1
,
-
2
}
,
{
0
,
1
,
0
,
1
}
}
,
{
{
1
,
-
1
,
-
2
}
,
{
0
,
0
,
1
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
1
,
-
2
}
,
{
0
,
0
,
0
,
1
}
}
,
// Left
{
{
-
1
,
-
1
,
0
}
,
{
1
,
0
,
0
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
1
,
0
}
,
{
0
,
1
,
0
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
1
,
-
2
}
,
{
0
,
0
,
1
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
-
1
,
-
2
}
,
{
0
,
0
,
0
,
1
}
}
,
// Right
{
{
1
,
-
1
,
-
2
}
,
{
1
,
0
,
0
,
1
}
}
,
{
{
1
,
1
,
-
2
}
,
{
0
,
1
,
0
,
1
}
}
,
{
{
1
,
1
,
0
}
,
{
0
,
0
,
1
,
1
}
}
,
{
{
1
,
-
1
,
0
}
,
{
0
,
0
,
0
,
1
}
}
,
// Top
{
{
1
,
1
,
0
}
,
{
1
,
0
,
0
,
1
}
}
,
{
{
1
,
1
,
-
2
}
,
{
0
,
1
,
0
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
1
,
-
2
}
,
{
0
,
0
,
1
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
1
,
0
}
,
{
0
,
0
,
0
,
1
}
}
,
// Bottom
{
{
1
,
-
1
,
-
2
}
,
{
1
,
0
,
0
,
1
}
}
,
{
{
1
,
-
1
,
0
}
,
{
0
,
1
,
0
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
-
1
,
0
}
,
{
0
,
0
,
1
,
1
}
}
,
{
{
-
1
,
-
1
,
-
2
}
,
{
0
,
0
,
0
,
1
}
}
}
;
|
接下来，当然是最重要的VBO索引啦：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
|
GLubyte
indices
[
]
=
{
// Front
0
,
1
,
2
,
2
,
3
,
0
,
// Back
4
,
5
,
6
,
4
,
5
,
7
,
// Left
8
,
9
,
10
,
10
,
11
,
8
,
// Right
12
,
13
,
14
,
14
,
15
,
12
,
// Top
16
,
17
,
18
,
18
,
19
,
16
,
// Bottom
20
,
21
,
22
,
22
,
23
,
20
}
;
|
最后，由于我们修改了顶点属性，所以我们要相应地修改vertex shader和glVertexAttribPointer的调用:
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
|
glVertexAttribPointer
(
positionLocation
,
3
,
GL_FLOAT
,
GL_FALSE
,
sizeof
(
Vertex
)
,
(
GLvoid
*
)
offsetof
(
Vertex
,
Position
)
)
;
//下面是vertex shader
attribute
vec3
a_position
;
//注意之前我们使用的是vec2
attribute
vec4
a_color
;
varying
vec4
v_fragmentColor
;
void
main
(
)
{
gl_Position
=
CC_MVPMatrix
*
vec4
(
a_position
.
xyz
,
1
)
;
//这里用swizzle的时候是xyz
v_fragmentColor
=
a_color
;
}
|
此时，编译运行，你会得到如下结果 ：
别诧异，这就是一个立方体，只不过现在它离我们的“眼睛”(Cemera)很近，所以我们只能看到一个面。接下来，让我们修改一个modelView矩阵，让它离我们的camera远一点。
让立方体动起来
我们有很多方法可以让立方体转起来。比如直接修改modelView矩阵，也可以使用modelView配合projection矩阵。
首先，是最简单的方法，我们把整个立方体数据先缩小一半，然后再往-z轴方向移动0.5个单位，最后让它围绕着x轴不停地旋转。
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
|
modelViewMatrix
.
scale
(
0.5
)
;
modelViewMatrix
.
translate
(
0.0
,
0
,
-
0.5
)
;
static
float
rotation
=
0
;
modelViewMatrix
.
rotate
(
Vec3
(
1
,
0
,
0
)
,
CC_DEGREES_TO_RADIANS
(
rotation
)
)
;
rotation
++
;
if
(
rotation
<
360
)
{
rotation
=
0
;
}
Director
::
getInstance
(
)
->
multiplyMatrix
(
MATRIX_STACK_TYPE
::
MATRIX_STACK_MODELVIEW
,
modelViewMatrix
)
;
|
注意，这里我们操纵顶点的取值范围只能是-1~+1，xyz每一个轴都是这样。超出这个区域（normalized device space）就会裁剪掉。但是我们实际操作一个物体的移动的时，肯定不可能局限于这么小的范围，我们可以通过modelView和projection矩阵来定义一个更好用的坐标系，然后基于这个坐标系去指定物体的坐标。
比如cocos2d-x里面，通过下列代码指定了自己的坐标系范围在(0~size.width)和(0~size.height)之间。
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
|
case
Projection
::
_3D
:
{
float
zeye
=
this
->
getZEye
(
)
;
Mat4
matrixPerspective
,
matrixLookup
;
loadIdentityMatrix
(
MATRIX_STACK_TYPE
::
MATRIX_STACK_PROJECTION
)
;
// issue #1334
Mat4
::
createPerspective
(
60
,
(
GLfloat
)
size
.
width
/
size
.
height
,
10
,
zeye
+
size
.
height
/
2
,
&matrixPerspective
)
;
multiplyMatrix
(
MATRIX_STACK_TYPE
::
MATRIX_STACK_PROJECTION
,
matrixPerspective
)
;
Vec3
eye
(
size
.
width
/
2
,
size
.
height
/
2
,
zeye
)
,
center
(
size
.
width
/
2
,
size
.
height
/
2
,
0.0f
)
,
up
(
0.0f
,
1.0f
,
0.0f
)
;
Mat4
::
createLookAt
(
eye
,
center
,
up
,
&matrixLookup
)
;
multiplyMatrix
(
MATRIX_STACK_TYPE
::
MATRIX_STACK_PROJECTION
,
matrixLookup
)
;
loadIdentityMatrix
(
MATRIX_STACK_TYPE
::
MATRIX_STACK_MODELVIEW
)
;
break
;
}
|
这里面，我们可以直接拿来用，也可以自己再写一个。下面是我用的代码：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
|
Mat4
projectionMatrix
;
Mat4
::
createPerspective
(
60
,
480
/
320
,
1.0
,
42
,
&projectionMatrix
)
;
Director
::
getInstance
(
)
->
multiplyMatrix
(
MATRIX_STACK_TYPE
::
MATRIX_STACK_PROJECTION
,
projectionMatrix
)
;
Mat4
modelViewMatrix
;
Mat4
::
createLookAt
(
Vec3
(
0
,
0
,
1
)
,
Vec3
(
0
,
0
,
0
)
,
Vec3
(
0
,
1
,
0
)
,
&modelViewMatrix
)
;
modelViewMatrix
.
translate
(
0
,
0
,
-
5
)
;
static
float
rotation
=
0
;
modelViewMatrix
.
rotate
(
Vec3
(
1
,
1
,
1
)
,
CC_DEGREES_TO_RADIANS
(
rotation
)
)
;
rotation
++
;
if
(
rotation
<
360
)
{
rotation
=
0
;
}
Director
::
getInstance
(
)
->
multiplyMatrix
(
MATRIX_STACK_TYPE
::
MATRIX_STACK_MODELVIEW
,
modelViewMatrix
)
;
|
这里我让camera的位置位于（0，0，1）,然后看着(0,0,0)点，并且头朝上（0,1,0）。大家可以尝试去修改createLookAt的参数，看看每一个参数具体是什么意思。这里有一个非常不错的程序介绍View Frustum的，强烈推荐！
最终效果：（如果你看不到，请升级你的浏览器！！！）
class="webgl_example" width="800" height="400" src="http://guanghuiqu.qiniudn.com/wp-content/uploads/webgl/ex05.html" style="margin: 0px 0px 1.714285714rem; padding: 0px; border-width: 0px; font-size: 14.399999618530273px; vertical-align: baseline; max-width: 100%;">
结语
附上本教程源码，从下篇文章开始，我们将介绍纹理映射。