OpenGL ES 2.0 正交投影和透视投影

本文载自：http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/46680803

正交投影效果 :

透视投影效果 :

投影简介

• 摄像机位置

摄像机参数 :

• 摄像机位置 : 摄像机的 三维坐标位置 x, y, z 坐标;

• 观察方向 : 摄像机镜头的朝向, 是一个三维向量, 指向一个三维坐标方向;

• up 方向 : 有了位置 和 朝向, 此时摄像机可以 360 度旋转, 这是我们需要一个 up 方向, 将摄像机固定在一个位置一个方向;

设置摄像机的方法 :

    void android.opengl.Matrix.setLookAtM(float[] rm, int rmOffset, float eyeX, float eyeY, float eyeZ, float centerX, float centerY, float centerZ, float upX, float upY, float upZ) 

• float[] rm 参数 : 生成矩阵元素的 float[] 数组;

• int rmOffset 参数 : 矩阵元素数组的起始偏移量;

• float eyeX, float eyeY, float eyeZ 参数 : 摄像机位置的 x, y, z 三维坐标;

• float centerX, float centerY, float centerZ 参数 : 摄像机镜头朝向的点, 该点与摄像机位置连线的方向就是摄像机方向;

• float upX, float upY, float upZ 参数 : 摄像机 up 方向, 该点与摄像机连线的方向, 就是摄像机的 up 方向;

正交投影简介

• 投影简介 :

  • 视景体 : 管线会确定的一个可视空间区域, 由 上平面(up), 下平面(down), 左平面(left), 右平面(right), 远平面(far), 近平面(near) 六个平面组成;

  • 视景体与投影 : 视景体内的物体会投影到近平面, 视景体之外的内容会被裁减掉, 例如眼睛看不到的范围就是处于视景体外即被裁减掉的;

正交投影 : 正交投影属于平行投影, 投影线平行, 视景体是长方形的, 投影的内容不会出现近大远小的效果;

• 投影线 : 物体顶点 与 近平面的对应的物体顶点 投影的连线;

正交投影方法 :

Matrix.orthoM() 方法设置正交投影;

    void android.opengl.Matrix.orthoM(float[] m, int mOffset, float left, float right, float bottom, float top, float near, float far)

• float[] m 参数 : 生成矩阵元素的 float[] 数组;

• int mOffset 参数 : 矩阵数组的起始偏移量;

• float left, float right, float bottom, float top 参数 : 近平面的 左, 右, 下, 上 的值;

• float near 参数 : 近平面 与 视点之间的距离;

• float far 参数 : 远平面 与 视点之间的距离;

视口 : 视景体中的物体投影到近平面后, 最终会映射到显示屏的视口中, 视口就相当于眼睛 或者 手机屏幕的一部分;

说明 : 视口并不是占手机全部屏幕, 是显示投影的部分, 也可以是一个 View 组件;

视口设置方法 :

void android.opengl.GLES20.glViewport(int x, int y, int width, int height)  

• int x, int y 参数 : x, y 是视口在手机屏幕左上角的坐标

• int width, int height 参数 : 视口的宽度 与 高度

透视投影简介

透视投影 : 与现实世界观察物体一样, 有 近大远小 的效果, 这种投影更加真实;

• 投影线介绍 : 透视投影的投影线不平行, 相交于视点

• 视景体 : 透视投影中视景体是锥台形区域

• 用处 : 所有的 3D 游戏都采用了透视投影的效果, 我们控制物体向前行走, 远处的物体不断变大就是这种效果

正交透视投影源码详解

• 源码结构详解
  源码组成 :

• MatrixState : 矩阵相关的辅助类;

  • ProjectionActivity : 显示具体 OpenGL 图像的 Activity;

  • ProjectionSurfaceView : 自定义的 GLSurfaceView, 该 View 可以显示 OpenGL 图像内容;

  • ShaderUtil : 着色器工具类;

  • SixPointedStar : 具体的图形类, 如何生成该图形;

MatrixState 源码：

    package com.opengl.app;

import android.opengl.Matrix;
import android.util.Log;

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.FloatBuffer;

//存储系统矩阵状态的类
public class MatrixState {
    private static float[] mProjMatrix = new float[16];//4x4矩阵 投影用
    private static float[] mVMatrix = new float[16];//摄像机位置朝向9参数矩阵
    private static float[] mMVPMatrix;//最后起作用的总变换矩阵

    private static float[] currMatrix;   //当前变换矩阵
    static float[][] mStack = new float[10][16];   //用于保存变换矩阵的类
    static int stackTop = -1; //标识栈顶的索引



    public static float[] lightLocation=new float[]{0,0,0};//定位光光源位置
    public static FloatBuffer lightPositionFB;
    public static FloatBuffer cameraFB;
    /**
     * 初始化变换矩阵
     */
    public static void setInitStack() {
        currMatrix = new float[16];
        Matrix.setRotateM(currMatrix, 0, 0, 1, 0, 0);  //除初始化无变换内容的矩阵
    }

    /**
     * 把变换矩阵保存到栈中
     */
    public static void pushMatrix() {
        stackTop++;
        for (int i = 0; i < 16; i++) {
            mStack[stackTop][i] = currMatrix[i];
        }
    }

    /**
     * 从栈中读取变换矩阵
     */
    public static void popMatrix() {
        for (int i = 0; i < 16; i++) {
            currMatrix[i] = mStack[stackTop][i];
        }
        stackTop--;
    }

    /**
     * 平移变换
     */
    public static void translate(float x, float y, float z) {
        Matrix.translateM(currMatrix, 0, x, y, z);
    }

    /**
     * 旋转变换
     *
     * @param angle
     * @param x
     * @param y
     */
    public static void rotate(float angle, float x, float y, float z) {
        Matrix.rotateM(currMatrix, 0, angle, x, y, z);
    }

    /**
     * 缩放变换
     */
    public static void scale(float x, float y, float z) {
        Matrix.scaleM(currMatrix, 0, x, y, z);
    }

    //设置摄像机
    static ByteBuffer llbb= ByteBuffer.allocateDirect(3*4);
    static float[] cameraLocation=new float[3];//摄像机位置
    /**
     * 设置摄像机
     *
     * @param cx  摄像机位置x
     * @param cy  摄像机位置y
     * @param cz  摄像机位置z
     * @param tx  摄像机目标点x
     * @param ty  摄像机目标点y
     * @param tz  摄像机目标点z
     * @param upx 摄像机UP向量X分量
     * @param upy 摄像机UP向量Y分量
     * @param upz 摄像机UP向量Z分量
     */
    public static void setCamera(float cx, float cy, float cz, float tx, float ty, float tz, float upx, float upy, float upz) {
        Matrix.setLookAtM(mVMatrix, 0, cx, cy, cz, tx, ty, tz, upx, upy, upz);
        cameraLocation[0]=cx;
        cameraLocation[1]=cy;
        cameraLocation[2]=cz;

        llbb.clear();
        llbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//设置字节顺序
        cameraFB=llbb.asFloatBuffer();
        cameraFB.put(cameraLocation);
        cameraFB.position(0);
    }

    /**
     * 设置正交投影参数
     *
     * @param left   near面的left
     * @param right  near面的right
     * @param bottom near面的bottom
     * @param top    near面的top
     * @param near   near面距离
     * @param far    far面距离
     */
    public static void setProjectOrtho(float left, float right, float bottom, float top, float near, float far) {
        Matrix.orthoM(mProjMatrix, 0, left, right, bottom, top, near, far);
    }

    /**
     * 设置透视投影参数
     *
     * @param left   near面的left
     * @param right  near面的right
     * @param bottom near面的bottom
     * @param top    near面的top
     * @param near   near面距离
     * @param far    far面距离
     */
    public static void setProjectFrustum(float left, float right, float bottom, float top, float near, float far) {
        Matrix.frustumM(mProjMatrix, 0, left, right, bottom, top, near, far);
    }


    /**
     * 获取具体物体的总变换矩阵
     *
     * @param spec 变换矩阵
     * @return
     */
    public static float[] getFinalMatrix(float[] spec) {
        mMVPMatrix = new float[16];
        Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mVMatrix, 0, spec, 0);
        Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mProjMatrix, 0, mMVPMatrix, 0);
        return mMVPMatrix;
    }

    /**
     * 获取具体物体的变换之后的矩阵
     *
     * @return
     */
    public static float[] getFinalMatrix() {
        mMVPMatrix = new float[16];
        Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mVMatrix, 0, currMatrix, 0);
        Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mProjMatrix, 0, mMVPMatrix, 0);
        return mMVPMatrix;
    }


    //设置灯光位置的方法
    static ByteBuffer llbbL = ByteBuffer.allocateDirect(3 * 4);
    public static void setLightLocation(float x,float y,float z)
    {
        llbbL.clear();

        lightLocation[0]=x;
        lightLocation[1]=y;
        lightLocation[2]=z;

        llbbL.order(ByteOrder.nativeOrder());//设置字节顺序
        lightPositionFB=llbbL.asFloatBuffer();
        lightPositionFB.put(lightLocation);
        lightPositionFB.position(0);
    }

    //获取具体物体的变换矩阵
    public static float[] getMMatrix()
    {
        return currMatrix;
    }
}

ShaderUtil 源码：

    package com.opengl.app;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.InputStream;

import android.content.res.Resources;
import android.opengl.GLES20;
import android.util.Log;

//加载顶点Shader与片元Shader的工具类
public class ShaderUtil {
    //加载制定shader的方法
    public static int loadShader
    (
            int shaderType, //shader的类型  GLES20.GL_VERTEX_SHADER   GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER
            String source   //shader的脚本字符串
    ) {
        //创建一个新shader
        int shader = GLES20.glCreateShader(shaderType);
        //若创建成功则加载shader
        if (shader != 0) {
            //加载shader的源代码
            GLES20.glShaderSource(shader, source);
            //编译shader
            GLES20.glCompileShader(shader);
            //存放编译成功shader数量的数组
            int[] compiled = new int[1];
            //获取Shader的编译情况
            GLES20.glGetShaderiv(shader, GLES20.GL_COMPILE_STATUS, compiled, 0);
            if (compiled[0] == 0) {//若编译失败则显示错误日志并删除此shader
                Log.e("ES20_ERROR", "Could not compile shader " + shaderType + ":");
                Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetShaderInfoLog(shader));
                GLES20.glDeleteShader(shader);
                shader = 0;
            }
        }
        return shader;
    }

    //创建shader程序的方法
    public static int createProgram(String vertexSource, String fragmentSource) {
        //加载顶点着色器
        int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexSource);
        if (vertexShader == 0) {
            return 0;
        }

        //加载片元着色器
        int pixelShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentSource);
        if (pixelShader == 0) {
            return 0;
        }

        //创建程序
        int program = GLES20.glCreateProgram();
        //若程序创建成功则向程序中加入顶点着色器与片元着色器
        if (program != 0) {
            //向程序中加入顶点着色器
            GLES20.glAttachShader(program, vertexShader);
            checkGlError("glAttachShader");
            //向程序中加入片元着色器
            GLES20.glAttachShader(program, pixelShader);
            checkGlError("glAttachShader");
            //链接程序
            GLES20.glLinkProgram(program);
            //存放链接成功program数量的数组
            int[] linkStatus = new int[1];
            //获取program的链接情况
            GLES20.glGetProgramiv(program, GLES20.GL_LINK_STATUS, linkStatus, 0);
            //若链接失败则报错并删除程序
            if (linkStatus[0] != GLES20.GL_TRUE) {
                Log.e("ES20_ERROR", "Could not link program: ");
                Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetProgramInfoLog(program));
                GLES20.glDeleteProgram(program);
                program = 0;
            }
        }
        return program;
    }

    //检查每一步操作是否有错误的方法
    public static void checkGlError(String op) {
        int error;
        while ((error = GLES20.glGetError()) != GLES20.GL_NO_ERROR) {
            Log.e("ES20_ERROR", op + ": glError " + error);
            throw new RuntimeException(op + ": glError " + error);
        }
    }

    //从sh脚本中加载shader内容的方法
    public static String loadFromAssetsFile(String fname, Resources r) {
        String result = null;
        try {
            InputStream in = r.getAssets().open(fname);
            int ch = 0;
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            while ((ch = in.read()) != -1) {
                baos.write(ch);
            }
            byte[] buff = baos.toByteArray();
            baos.close();
            in.close();
            result = new String(buff, "UTF-8");
            result = result.replaceAll("\\r\\n", "\n");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return result;
    }
}

ProjectionSurfaceView 源码：

    package com.opengl.app.projection;

import android.opengl.GLSurfaceView;
import android.util.AttributeSet;
import android.util.Log;
import android.view.MotionEvent;
import android.opengl.GLES20;

import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

import android.content.Context;

import com.opengl.app.Constant;
import com.opengl.app.MatrixState;
import com.opengl.app.view.SixPointedStar;


public class ProjectionSurfaceView extends GLSurfaceView {

    public static final String TAG = "Projection";
    private final float TOUCH_SCALE_FACTOR = 180.0f / 320;//角度缩放比例
    private SceneRenderer mRenderer;//场景渲染器

    private float mPreviousY;//上次的触控位置Y坐标
    private float mPreviousX;//上次的触控位置X坐标

    public ProjectionSurfaceView(Context context) {
        super(context);
        this.setEGLContextClientVersion(2); //设置使用OPENGL ES2.0
        mRenderer = new SceneRenderer();    //创建场景渲染器
        setRenderer(mRenderer);                //设置渲染器
        setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY);//设置渲染模式为主动渲染   
    }

    public ProjectionSurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        this.setEGLContextClientVersion(2); //设置使用OPENGL ES2.0
        mRenderer = new SceneRenderer();    //创建场景渲染器
        setRenderer(mRenderer);                //设置渲染器
        setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY);//设置渲染模式为主动渲染
    }

    //触摸事件回调方法
    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent e) {
        float y = e.getY();
        float x = e.getX();
        switch (e.getAction()) {
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                float dy = y - mPreviousY;//计算触控笔Y位移
                float dx = x - mPreviousX;//计算触控笔X位移
                for (SixPointedStar h : mRenderer.ha) {
                    h.yAngle += dx * TOUCH_SCALE_FACTOR;//设置六角星数组中的各个六角星绕y轴旋转角度
                    h.xAngle+= dy * TOUCH_SCALE_FACTOR;//设置六角星数组中的各个六角星绕x轴旋转角度
                }
        }
        mPreviousY = y;//记录触控笔位置
        mPreviousX = x;//记录触控笔位置
        return true;
    }

    public void setOrtho(boolean isOrtho) {
        if (isOrtho) {
            MatrixState.setProjectOrtho(-Constant.ratio, Constant.ratio, -1, 1, 1, 10);
        } else {
            //设置透视投影
            MatrixState.setProjectFrustum(-Constant.ratio * 0.4f, Constant.ratio * 0.4f, -1 * 0.4f, 1 * 0.4f, 1, 50);
        }
    }

    private class SceneRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {
        SixPointedStar[] ha = new SixPointedStar[6];//六角星数组

        public void onDrawFrame(GL10 gl) {
            //清除深度缓冲与颜色缓冲
            GLES20.glClear(GLES20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
            //绘制六角星数组中的各个六角星
            for (SixPointedStar h : ha) {
                h.drawSelf();
            }
        }


        public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
            Log.d(TAG, "onSurfaceChange");
            //设置视窗大小及位置 
            GLES20.glViewport(0, 0, width, height);
            //计算GLSurfaceView的宽高比
            Constant.ratio = (float) width / height;
            //设置平行投影
            MatrixState.setProjectOrtho(-Constant.ratio, Constant.ratio, -1, 1, 1, 10);
            //调用此方法产生摄像机9参数位置矩阵
            MatrixState.setCamera(
                    0, 0, 3f,
                    0, 0, 0f,
                    0f, 1.0f, 0.0f
            );
        }

        public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
            //设置屏幕背景色RGBA
            GLES20.glClearColor(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f);
            //创建六角星数组中的各个对象 
            for (int i = 0; i < ha.length; i++) {
                ha[i] = new SixPointedStar(ProjectionSurfaceView.this, 0.2f, 0.5f, -0.3f * i);
            }
            //打开深度检测
            GLES20.glEnable(GLES20.GL_DEPTH_TEST);
        }
    }
}

ProjectionActivity 源码：

    package com.opengl.app.projection;

import android.content.pm.ActivityInfo;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;
import android.util.Log;
import android.view.Menu;
import android.view.MenuItem;
import android.view.View;
import android.view.Window;
import android.view.WindowManager;

import com.opengl.app.R;

public class ProjectionActivity extends AppCompatActivity {
    private ProjectionSurfaceView mGLSurfaceView;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        //设置为全屏
//        requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);
        //设置为横屏模式
        setRequestedOrientation(ActivityInfo.SCREEN_ORIENTATION_PORTRAIT);

        //初始化GLSurfaceView


        //切换到主界面
        setContentView(R.layout.activity_projection);

        mGLSurfaceView = (ProjectionSurfaceView) findViewById(R.id.projection_sf);

        mGLSurfaceView.requestFocus();//获取焦点
        mGLSurfaceView.setFocusableInTouchMode(true);//设置为可触控


    }

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        mGLSurfaceView.onResume();
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        mGLSurfaceView.onPause();
    }

    public void ortho(View v){
        mGLSurfaceView.setOrtho(true);
    }

    public void frustum(View v){
        mGLSurfaceView.setOrtho(false);
    }

}

SixPointedStar 源码：

    package com.opengl.app.view;

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.FloatBuffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import android.opengl.GLES20;
import android.opengl.Matrix;

import com.opengl.app.Constant;
import com.opengl.app.MatrixState;
import com.opengl.app.ShaderUtil;
import com.opengl.app.projection.ProjectionSurfaceView;

//六角星
public class SixPointedStar {
    int mProgram;//自定义渲染管线着色器程序id
    int muMVPMatrixHandle;//总变换矩阵引用
    int maPositionHandle; //顶点位置属性引用
    int maColorHandle; //顶点颜色属性引用
    String mVertexShader;    //顶点着色器代码脚本
    String mFragmentShader;    //片元着色器代码脚本
    static float[] mMMatrix = new float[16];    //具体物体的3D变换矩阵，包括旋转、平移、缩放

    FloatBuffer mVertexBuffer;//顶点坐标数据缓冲
    FloatBuffer mColorBuffer;//顶点着色数据缓冲
    int vCount = 0;
    public float yAngle = 0;//绕y轴旋转的角度
    public float xAngle = 0;//绕z轴旋转的角度

    public SixPointedStar(ProjectionSurfaceView mv, float r, float R, float z) {
        //调用初始化顶点数据的initVertexData方法
        initVertexData(R, r, z);
        //调用初始化着色器的intShader方法
        initShader(mv);
    }

    //自定义初始化顶点数据的initVertexData方法
    public void initVertexData(float R, float r, float z) {
        List flist = new ArrayList();
        float tempAngle = 360 / 6;
        for (float angle = 0; angle < 360; angle += tempAngle) {
            //第一个三角形
            //第一个中心点
            flist.add(0f);
            flist.add(0f);
            flist.add(z);
            //第二个点
            flist.add((float) (R * Constant.UNIT_SIZE * Math.cos(Math.toRadians(angle))));
            flist.add((float) (R * Constant.UNIT_SIZE * Math.sin(Math.toRadians(angle))));
            flist.add(z);
            //第三个点
            flist.add((float) (r * Constant.UNIT_SIZE * Math.cos(Math.toRadians(angle + tempAngle / 2))));
            flist.add((float) (r * Constant.UNIT_SIZE * Math.sin(Math.toRadians(angle + tempAngle / 2))));
            flist.add(z);

            //第二个三角形
            //第一个中心点
            flist.add(0f);
            flist.add(0f);
            flist.add(z);
            //第二个点
            flist.add((float) (r * Constant.UNIT_SIZE * Math.cos(Math.toRadians(angle + tempAngle / 2))));
            flist.add((float) (r * Constant.UNIT_SIZE * Math.sin(Math.toRadians(angle + tempAngle / 2))));
            flist.add(z);
            //第三个点
            flist.add((float) (R * Constant.UNIT_SIZE * Math.cos(Math.toRadians(angle + tempAngle))));
            flist.add((float) (R * Constant.UNIT_SIZE * Math.sin(Math.toRadians(angle + tempAngle))));
            flist.add(z);
        }
        vCount = flist.size() / 3;
        float[] vertexArray = new float[flist.size()];
        for (int i = 0; i < vCount; i++) {
            vertexArray[i * 3] = flist.get(i * 3);
            vertexArray[i * 3 + 1] = flist.get(i * 3 + 1);
            vertexArray[i * 3 + 2] = flist.get(i * 3 + 2);
        }
        ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertexArray.length * 4);
        vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());    //设置字节顺序为本地操作系统顺序
        mVertexBuffer = vbb.asFloatBuffer();
        mVertexBuffer.put(vertexArray);
        mVertexBuffer.position(0);


        //顶点着色数据的初始化================begin============================
        float[] colorArray = new float[vCount * 4];
        for (int i = 0; i < vCount; i++) {
            if (i % 3 == 0) {//中心点为白色
                colorArray[i * 4] = 1;
                colorArray[i * 4 + 1] = 1;
                colorArray[i * 4 + 2] = 1;
                colorArray[i * 4 + 3] = 0;
            } else {//边上的点为淡蓝色
                colorArray[i * 4] = 0.45f;
                colorArray[i * 4 + 1] = 0.75f;
                colorArray[i * 4 + 2] = 0.75f;
                colorArray[i * 4 + 3] = 0;
            }
        }
        ByteBuffer cbb = ByteBuffer.allocateDirect(colorArray.length * 4);
        cbb.order(ByteOrder.nativeOrder());    //设置字节顺序为本地操作系统顺序
        mColorBuffer = cbb.asFloatBuffer();
        mColorBuffer.put(colorArray);
        mColorBuffer.position(0);
        //特别提示：由于不同平台字节顺序不同数据单元不是字节的一定要经过ByteBuffer
        //转换，关键是要通过ByteOrder设置nativeOrder()，否则有可能会出问题
        //顶点着色数据的初始化================end============================

    }

    //自定义初始化着色器的intShader方法
    public void initShader(ProjectionSurfaceView mv) {
        //加载顶点着色器的脚本内容
        mVertexShader = ShaderUtil.loadFromAssetsFile("six_point_vertex.sh", mv.getResources());
        //加载片元着色器的脚本内容
        mFragmentShader = ShaderUtil.loadFromAssetsFile("six_point_frag.sh", mv.getResources());
        //基于顶点着色器与片元着色器创建程序
        mProgram = ShaderUtil.createProgram(mVertexShader, mFragmentShader);
        //获取程序中顶点位置属性引用id
        maPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aPosition");
        //获取程序中顶点颜色属性引用id
        maColorHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aColor");
        //获取程序中总变换矩阵引用id
        muMVPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");
    }

    public void drawSelf() {
        //制定使用某套shader程序
        GLES20.glUseProgram(mProgram);
        //初始化变换矩阵
        Matrix.setRotateM(mMMatrix, 0, 0, 0, 1, 0);
        //设置沿Z轴正向位移1
        Matrix.translateM(mMMatrix, 0, 0, 0, 1);
        //设置绕y轴旋转
        Matrix.rotateM(mMMatrix, 0, yAngle, 0, 1, 0);
        //设置绕z轴旋转
        Matrix.rotateM(mMMatrix, 0, xAngle, 1, 0, 0);
        //将最终变换矩阵传入shader程序
        GLES20.glUniformMatrix4fv(muMVPMatrixHandle, 1, false, MatrixState.getFinalMatrix(mMMatrix), 0);
        //为画笔指定顶点位置数据
        GLES20.glVertexAttribPointer
                (
                        maPositionHandle,
                        3,
                        GLES20.GL_FLOAT,
                        false,
                        3 * 4,
                        mVertexBuffer
                );
        //为画笔指定顶点着色数据
        GLES20.glVertexAttribPointer
                (-
                        maColorHandle,
                        4,
                        GLES20.GL_FLOAT,
                        false,
                        4 * 4,
                        mColorBuffer
                );
        //允许顶点位置数据数组
        GLES20.glEnableVertexAttribArray(maPositionHandle);
        GLES20.glEnableVertexAttribArray(maColorHandle);
        //绘制六角星
        GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vCount);
    }
}

这里需要用到2个shell程序，用来加载片元着色器和顶点着色器：

six_point_vertex.sh：

uniform mat4 uMVPMatrix;     //总变换矩阵
attribute vec3 aPosition;     //顶点位置
attribute vec4 aColor;        //顶点颜色
varying  vec4 aaColor;     //用于传递给片元着色器的变量
void main()
{                                   
   gl_Position = uMVPMatrix * vec4(aPosition,1);   //根据总变换的矩阵计算绘制此顶点的位置
   aaColor = aColor;                              //将接收的颜色传递给片元着色器
}                      

six_point_frag.sh

precision mediump float;
varying  vec4 aaColor;  //接收从顶点着色器过来的参数
void main()                         
{                       
   gl_FragColor = aaColor;   //给此片源颜色值
}