OpenGl ES 3.0基本流程

OpenGl 基本流程

初始化数据和着色器渲染程序

• 初始化顶点数据，注意设置字节顺序为本地操作系统顺序

  /**
     * 初始化顶点坐标
     */
    private fun initVertexLocation() {
        var vertices = floatArrayOf(
            -0.8f, 0f, 0f,
            0f, -0.8f,
            0f, 0.8f, 0f, 0f
        )
  
        var vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.size * 4)
        vbb.order(ByteOrder.nativeOrder())  //设置字节顺序为本地操作系统顺序
        mVertexBuffer = vbb.asFloatBuffer() //转换为浮点型缓冲
        mVertexBuffer.put(vertices)
        mVertexBuffer.position(0)
  
    }
  
    /**
     * 初始化顶点颜色
     */
    private fun initVertexColor() {
        var colors = floatArrayOf(
            1F, 1F, 1F, 0F, //白色
            0F, 0F, 1F, 0F, //蓝色
            0F, 1F, 0F, 0F //绿色
        )
  
        var cbb = ByteBuffer.allocateDirect(colors.size * 4)
        cbb.order(ByteOrder.nativeOrder())
        mColorBuffer = cbb.asFloatBuffer()
        mColorBuffer.put(colors)
        mColorBuffer.position(0)//设置缓冲区起始位置
    }
  

• 初始化着色器：包括加载 顶点和片元着色器、创建片元着色器程序、获取程序中的属性引用

   //初始化着色器
    private fun initShader(mv: View) {
        //加载顶点着色器的脚本内容
        mVertexShader = ShaderUtil.loadFromAssetsFile("vertex", mv.getResources())
        //加载片元着色器的脚本内容
        mFragmentShader = ShaderUtil.loadFromAssetsFile("colorfrag", mv.getResources())
        //基于顶点着色器与片元着色器创建程序
        mProgram = ShaderUtil.createShaderProgram(mVertexShader!!, mFragmentShader!!)
        //获取程序中顶点位置属性引用
        maPositionHandle = GLES30.glGetAttribLocation(mProgram, "aPos")
        //获取程序中顶点颜色属性引用
        maColorHandle = GLES30.glGetAttribLocation(mProgram, "aColor")
        //获取程序中总变换矩阵引用
        muMVPMatrixHandle = GLES30.glGetUniformLocation(mProgram, "mMVPMatrix")
    }
  

注意：mProgram为自定义渲染管线程序id

• 基于着色器创建渲染管线程序：包括加载顶点和片元着色器、创建程序、向程序中加入顶点和片元着色器、链接程序

      //创建着色器程序
    fun createShaderProgram(vertexSource:String, fragmentSource:String): Int {
        var vertexShader = loadShader(GLES30.GL_VERTEX_SHADER, vertexSource)
        if (vertexShader == 0) return 0
  
        var fragmentShader = loadShader(GLES30.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentSource)
        if (fragmentShader == 0) return 0
  
        //创建渲染程序
        var program = GLES30.glCreateProgram()
  
        //若程序创建成功向程序中加入顶点何片元着色器
        if (program != 0) {
            //向程序中加入顶点着色器
            GLES30.glAttachShader(program, vertexShader)
            checkGlError("glAttachShader")
            //向程序中加入片元着色器
            GLES30.glAttachShader(program, fragmentShader)
            checkGlError("glAttachShader")
  
            //链接程序
            GLES30.glLinkProgram(program)
            //存放链接成功program数量的数组
            var linkStatus = IntArray(1)
            GLES30.glGetProgramiv(program, GLES30.GL_LINK_STATUS, linkStatus, 0)
            //若链接失败则报错并删除程序
            if (linkStatus != null && linkStatus[0] != GLES30.GL_TRUE) {
                Log.e("ES20_ERROR", "Could not link program: ")
                Log.e("ES20_ERROR", GLES30.glGetProgramInfoLog(program))
                GLES30.glDeleteProgram(program)
                program = 0
            }
        }
        return program
    }
  

• 加载着色器：包括 创建、加载着色器源代码、编译着色器

   //加载着色器 //shader的类型  GLES30.GL_VERTEX_SHADER(顶点)   GLES30.GL_FRAGMENT_SHADER(片元)
    fun loadShader(shaderType:Int, source:String):Int {
        //创建新的着色器
        var shader = GLES30.glCreateShader(shaderType)
        //若创建成功则加载shader
        if (shader != 0) {
            //加载shader的源代码
            GLES30.glShaderSource(shader, source)
            //编译shader
            GLES30.glCompileShader(shader)
  
            var compiled = IntArray(1)
            //获取shader的编译情况
            GLES30.glGetShaderiv(shader, GLES30.GL_COMPILE_STATUS, compiled, 0);
            if (compiled != null && 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", GLES30.glGetShaderInfoLog(shader))
                GLES30.glDeleteShader(shader);
                shader = 0;
            }
        }
        return shader
    }
  

绘制图形

• 指定使用的着色器、将需要渲染的数据传入渲染、启用顶点和片元数据、绘制

  fun drawSelf() {
        //指定使用某套shader程序
        GLES30.glUseProgram(mProgram)
        //初始化变换矩阵
        Matrix.setRotateM(mMMatrix, 0, 0f, 1f, 0f, 0f)
        //设置沿Z轴正向位移1
        Matrix.translateM(mMMatrix, 0, 0f, 0f, 1f)
        //设置绕x轴旋转
        Matrix.rotateM(mMMatrix, 0, xAngle, 1f, 0f, 0f)
        //将变换矩阵传入渲染管线
        GLES30.glUniformMatrix4fv(muMVPMatrixHandle, 1, false, getFianlMatrix(mMMatrix), 0)
        //将顶点位置数据传送进渲染管线
        GLES30.glVertexAttribPointer(
            maPositionHandle,
            3,
            GLES30.GL_FLOAT,
            false,
            3 * 4,
            mVertexBuffer
        )
        //将顶点颜色数据传送进渲染管线
        GLES30.glVertexAttribPointer(
            maColorHandle,
            4,
            GLES30.GL_FLOAT,
            false,
            4 * 4,
            mColorBuffer
        )
        GLES30.glEnableVertexAttribArray(maPositionHandle)//启用顶点位置数据
        GLES30.glEnableVertexAttribArray(maColorHandle)//启用顶点着色数据
        //绘制三角形
        GLES30.glDrawArrays(GLES30.GL_TRIANGLES, 0, vCount)
  
    }
  

注意：传入管线的渲染矩阵 需要多次变化，可以总结为MVP,最重要的几个分别是模型(Model)、观察(View)、投影(Projection)三 个矩阵，需要按顺序左乘

• 管线矩阵变换： 左乘观察矩阵，左乘投影矩阵

  fun getFianlMatrix\(spec: FloatArray\): FloatArray {
  var mMVPMatrix = FloatArray(16)
  Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mVMatrix, 0, spec, 0)
  Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mProjMatrix, 0, mMVPMatrix, 0)
  return mMVPMatrix
  }