Android OpenGL ES 开发教程(6)：GLSurfaceView

Android OpenGL ES 相关的包主要定义在

• javax.microedition.khronos.opengles GL 绘图指令
• javax.microedition.khronos.egl EGL 管理Display, surface等
• android.opengl Android GL辅助类，连接OpenGL 与Android View，Activity
• javax.nio Buffer类

其中GLSurfaceView 为android.opengl 包中核心类：

• 起到连接OpenGL ES与Android 的View层次结构之间的桥梁作用。
• 使得Open GL ES库适应于Anndroid系统的Activity生命周期。
• 使得选择合适的Frame buffer像素格式变得容易。
• 创建和管理单独绘图线程以达到平滑动画效果。
• 提供了方便使用的调试工具来跟踪OpenGL ES函数调用以帮助检查错误。

使用过Java ME ,JSR 239 开发过OpenGL ES可以看到 Android 包javax.microedition.khronos.egl ,javax.microedition.khronos.opengles 和JSR239 基本一致，因此理论上不使用android.opengl 包中的类也可以开发Android上OpenGL ES应用，但此时就需要自己使用EGL来管理Display,Context, Surfaces 的创建，释放，捆绑，可以参见Android OpenGL ES 开发教程(5)：关于EGL 。

使用EGL 实现GLSurfaceView一个可能的实现如下：

class GLSurfaceView extends SurfaceView
 implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {
 public GLSurfaceView(Context context) {
 super(context);
 mHolder = getHolder();
 mHolder.addCallback(this);
 mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_GPU);
 }
 
 public void setRenderer(Renderer renderer) {
 mRenderer = renderer;
 }
 
 public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
 }
 
 public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
 running = false;
 try {
 thread.join();
 } catch (InterruptedException e) {
 }
 thread = null;
 }
 
 public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,
 int format, int w, int h) {
 synchronized(this){
 mWidth = w;
 mHeight = h;
 thread = new Thread(this);
 thread.start();
 }
 }
 
 public interface Renderer {
 void EGLCreate(SurfaceHolder holder);
 void EGLDestroy();
 int Initialize(int width, int height);
 void DrawScene(int width, int height);
 }
 
 public void run() {
 synchronized(this) {
 mRenderer.EGLCreate(mHolder);
 mRenderer.Initialize(mWidth, mHeight);
 
 running=true;
 while (running) {
 mRenderer.DrawScene(mWidth, mHeight);
 }
 
 mRenderer.EGLDestroy();
 }
 }
 
 private SurfaceHolder mHolder;
 private Thread thread;
 private boolean running;
 private Renderer mRenderer;
 private int mWidth;
 private int mHeight;
 
}
 
class GLRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {
 public GLRenderer() {
 }
 
 public int Initialize(int width, int height){
 gl.glClearColor(1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
 
 return 1;
 }
 
 public void DrawScene(int width, int height){
 gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 
 egl.eglSwapBuffers(eglDisplay, eglSurface);
 }
 
 public void EGLCreate(SurfaceHolder holder){
 int[] num_config = new int[1];
 EGLConfig[] configs = new EGLConfig[1];
 int[] configSpec = {
 EGL10.EGL_RED_SIZE,            8,
 EGL10.EGL_GREEN_SIZE,        8,
 EGL10.EGL_BLUE_SIZE,        8,
 
 EGL10.EGL_SURFACE_TYPE,     EGL10.EGL_WINDOW_BIT,
 EGL10.EGL_NONE
 };
 
 this.egl = (EGL10) EGLContext.getEGL();
 
 eglDisplay = this.egl.eglGetDisplay(EGL10.EGL_DEFAULT_DISPLAY);
 this.egl.eglInitialize(eglDisplay, null);
 
 this.egl.eglChooseConfig(eglDisplay, configSpec,
 configs, 1, num_config);
 
 eglConfig = configs[0];
 eglContext = this.egl.eglCreateContext(eglDisplay, eglConfig,
 EGL10.EGL_NO_CONTEXT, null);
 
 eglSurface = this.egl.eglCreateWindowSurface(eglDisplay,
 eglConfig, holder, null);
 
 this.egl.eglMakeCurrent(eglDisplay, eglSurface,
 eglSurface, eglContext);
 
 gl = (GL10)eglContext.getGL();
 }
 
 public void EGLDestroy(){
 if (eglSurface != null) {
 egl.eglMakeCurrent(eglDisplay, EGL10.EGL_NO_SURFACE,
 EGL10.EGL_NO_SURFACE, EGL10.EGL_NO_CONTEXT);
 egl.eglDestroySurface(eglDisplay, eglSurface);
 eglSurface = null;
 }
 if (eglContext != null) {
 egl.eglDestroyContext(eglDisplay, eglContext);
 eglContext = null;
 }
 if (eglDisplay != null) {
 egl.eglTerminate(eglDisplay);
 eglDisplay = null;
 }
 }
 
 private EGL10 egl;
 private GL10 gl;
 private EGLDisplay eglDisplay;
 private EGLConfig  eglConfig;
 private EGLContext eglContext;
 private EGLSurface eglSurface;
}

可以看到需要派生SurfaceView ,并手工创建，销毁Display,Context ，工作繁琐。

使用GLSurfaceView 内部提供了上面类似的实现，对于大部分应用只需调用一个方法来设置OpenGLView用到的GLSurfaceView.Renderer.

public void  setRenderer(GLSurfaceView.Renderer renderer)

GLSurfaceView.Renderer定义了一个统一图形绘制的接口，它定义了如下三个接口函数：

// Called when the surface is created or recreated.
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config)
// Called to draw the current frame.
public void onDrawFrame(GL10 gl)
// Called when the surface changed size.
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height)

onSurfaceCreated : 在这个方法中主要用来设置一些绘制时不常变化的参数，比如：背景色，是否打开 z-buffer等。 onDrawFrame: 定义实际的绘图操作。 onSurfaceChanged: 如果设备支持屏幕横向和纵向切换，这个方法将发生在横向<->纵向互换时。此时可以重新设置绘制的纵横比率。

如果有需要，也可以通过函数来修改GLSurfaceView一些缺省设置：

• setDebugFlags(int) 设置Debug标志。
• setEGLConfigChooser (boolean) 选择一个Config接近16bitRGB颜色模式，可以打开或关闭深度(Depth)Buffer ,缺省为RGB_565 并打开至少有16bit 的 depth Buffer.
• setEGLConfigChooser(EGLConfigChooser) 选择自定义EGLConfigChooser。
• setEGLConfigChooser(int, int, int, int, int, int) 指定red ,green, blue, alpha, depth ,stencil 支持的位数，缺省为RGB_565 ,16 bit depth buffer.

GLSurfaceView 缺省创建为RGB_565 颜色格式的Surface ,如果需要支持透明度，可以调用getHolder().setFormat(PixelFormat.TRANSLUCENT).

GLSurfaceView 的渲染模式有两种，一种是连续不断的更新屏幕，另一种为on-demand ，只有在调用requestRender() 在更新屏幕。 缺省为RENDERMODE_CONTINUOUSLY 持续刷新屏幕。