OpenGL ES Tutorial - lesson 1 : 认识GLSurfaceView & Renderer

 认识GLSurfaceView & Renderer

1 什么是 OpenGL?

　　OpenGL 是个专业的3D程序接口，是一个功能强大，调用方 便的底层3D图形库。OpenGL  的前身是 SGI 公司为其图形工作站开的 IRIS GL。IRIS GL 是一个工业标准的3D图形软件接口，功能虽然强大但是移植性不好，于是 SGI 公司便在 IRIS GL 的基础上开发 OpenGL  。

2 OpenGL 的发展历程

　　1992年7月 发布了 OpenGL 1.0 版本，并与微软共同推出 Windows NT 版本的 OpenGL 。

　　1995年 OpenGL 1.1 版本面市，加入了新功能，并引入了纹理特性等等。

　　一直到 2009年8月Khronos小组发布了OpenGL 3.2，这是一年以来OpenGL进行的第三次重要升级。

3 OpenGL  ES 简介

      Android 3D 引擎采用的是OpenGL ES。OpenGL ES是一套为手持和嵌入式系统设计的3D引擎API，由Khronos公司维护。在PC领域，一直有两种标准的3D API进行竞争，OpenGL 和 DirectX。一般主流的游戏和显卡都支持这两种渲染方式，DirectX在Windows平台上有很大的优势，但 是 OpenGL 具有更好的跨平台性。

由于嵌入式系统和PC相比，一般说来，CPU、内存等都比PC差很多，而且对能耗有着特殊的要求，许多嵌入式设备并没有浮点运算协处理 器，针对嵌入式系统的以上特点，Khronos对标准的 OpenGL 系统进行了维护和改动，以期望满足嵌入式设备对3D绘图的要求。

4    Android OpenGL ES  简介

      Android系统使用 OpenGL 的标准接口来支持3D图形功能，android 3D 图形系统也分为 java 框架和本地代码两部分。本地代码主要实现的 OpenGL 接口的库，在 Java 框架 层，javax.microedition.khronos.opengles 是 java 标准的 OpenGL 包，android.opengl 包提供了 OpenGL 系统和 Android GUI 系统之间的联系。

 5 Android 支持 OpenGL 列表

• GL
• GL 10
• GL 10 EXT
• GL 11
• GL 11 EXT
• GL 11 ExtensionPack

6 GLSurfaceView

     Android中提供了GLSurfaceView用于显示OpenGL渲 染，GLSurfaceView包含了以下功能:

• 在 OpenGL ES 和 View 系统之间建立联系；
• 使得 OpenGL ES 可以工作在 Activity 生命周期中；
• 可选择合适的 frame buffer 像素格式；
• 创建并管理一个单独的渲染线程，可以实现平滑的动画；
• 提供debugging 工具和 API。

    public void setRenderer(GLSurfaceView.Renderer renderer) 提供了渲染方法

7  GLSurfaceView.Renderer

     普通的渲染接口，当你创建自己的render时需要实现这个接口同时重写一些方法。然后通过 GLSurfaceView的setRenderer(GLSurfaceView.Renderer)将自己的render渲染到 GLSurfaceView中，实现GLSurfaceView.Renderer时，你需要实现以下三个方法：

• public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) 

             该方法在渲染开始前调用，OpenGL ES 的绘制上下文被重建 时也会被调用。当 activity 暂停时绘制上下文会丢失，当 activity 继续 时，绘制上下文会被重建。通俗的来说在渲染的过程中一些不经常变换的，可以在这个方法里面设置，比方说：创建长期存在的 OpenGL 资源(如 texture)往往也在这里进行。

• public void onDrawFrame(GL10 gl)

             通常这个方法中就是实际绘画的地方，每帧都通过该方法进行绘制。绘制时通常先调用 glClear　 函数来清空 framebuffer，然后在调用 OpenGL ES 的起它的接口进行绘制。

• public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height)

              surface 的尺寸发生改变时该方法被调用（横竖屏切换时）。往往在 这里设置 viewport。若你的 camera 是固定的，也可以在这里设置 camera。

8 应用示例

     了解完GLSurfaceView和GLSurfaceView.Render之后，接下来我们开始实 际操刀：

1. 创建Activity：

package  se.jayway.opengl.tutorial;

import  android.app.Activity;
import  android.opengl.GLSurfaceView;
import  android.os.Bundle;

public   class  TutorialPartI  extends  Activity {
    /** Called when the activity is first created. */
    @Override
    public   void  onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super .onCreate(savedInstanceState);
        GLSurfaceView view = new  GLSurfaceView( this );
        view.setRenderer(new  OpenGLRenderer());
        setContentView(view);
    }
}

package se.jayway.opengl.tutorial; import android.app.Activity; import android.opengl.GLSurfaceView; import android.os.Bundle; public class TutorialPartI extends Activity { /** Called when the activity is first created. */ @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); GLSurfaceView view = new GLSurfaceView(this); view.setRenderer(new OpenGLRenderer()); setContentView(view); } }

1. 创建Render：package se.jayway.opengl.tutorial;

 

package se.jayway.opengl.tutorial;
import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;
import android.opengl.GLU;
import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;
public   class  OpenGLRenderer implements Renderer {
    /*
     * @see
     * android.opengl.GLSurfaceView.Renderer#onSurfaceCreated(javax.
         * microedition.khronos.opengles.GL10, javax.microedition.khronos.
         * egl.EGLConfig)
     */
    public   void  onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
        // Set the background color to black ( rgba ).
        gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f);  // OpenGL docs.
        // Enable Smooth Shading, default not really needed.
        gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);// OpenGL docs.
        // Depth buffer setup.
        gl.glClearDepthf(1.0f);// OpenGL docs.
        // Enables depth testing.
        gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);// OpenGL docs.
        // The type of depth testing to do.
        gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);// OpenGL docs.
        // Really nice perspective calculations.
        gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, // OpenGL docs.
                          GL10.GL_NICEST);
    }
    /*
     * @see
     * android.opengl.GLSurfaceView.Renderer#onDrawFrame(javax.
         * microedition.khronos.opengles.GL10)
     */
    public   void  onDrawFrame(GL10 gl) {
        // Clears the screen and depth buffer.
        gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | // OpenGL docs.
                           GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    }
    /*
     * @see
     * android.opengl.GLSurfaceView.Renderer#onSurfaceChanged(javax.
         * microedition.khronos.opengles.GL10, int, int)
     */
    public   void  onSurfaceChanged(GL10 gl,  int  width,  int  height) {
        // Sets the current view port to the new size.
        gl.glViewport(0, 0, width, height);// OpenGL docs.
        // Select the projection matrix
        gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);// OpenGL docs.
        // Reset the projection matrix
        gl.glLoadIdentity();// OpenGL docs.
        // Calculate the aspect ratio of the window
        GLU.gluPerspective(gl, 45.0f,
                                   (float ) width / ( float ) height,
                                   0.1f, 100.0f);
        // Select the modelview matrix
        gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);// OpenGL docs.
        // Reset the modelview matrix
        gl.glLoadIdentity();// OpenGL docs.
    }
}