Android 3D系列之入门实践篇

Android 3D系列之入门实践篇

[日期：2011-09-25]

来源：Linux社区  作者：hmg25

通过Android 3D系列之入门概念篇（见http://www.linuxidc.com/Linux/2011-09/43752.htm）的学习，我们今天编写一个简单的入门程序，实现一个不断绕x轴，y轴旋转的彩色立方体，效果如下：

相关阅读：Android 3D 系列之光效篇 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-09/43749.htm

在Android中我们使用GLSurfaceView来显示OpenGL视图，GLSurfaceView:是其中很重要的一个类，此类位于android.opengl包下，用于管理是一块可以是复合视图机器人系统的内存的特殊的曲面。管理一个使表面呈现 OpenGL 的 EGL 显示。接受一个用户提供输入Render对象进行显示。从 UI 线程实现一个专用线程渲染界面实现3D性能。支持按需要和连续的呈现。 包装、 跟踪，和检查 OpenGL 渲染器调用的错误。所以首先我们需要创建一个GLSurfaceView。 

public class mainActivity extends Activity {
    CubeRenderer mCubeRenderer;  //我们自定义的立方体Renderer
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); // 去掉标题
        GLSurfaceView GLView = new GLSurfaceView(this); //创建一个GLSurfaceView
           mCubeRenderer = new CubeRenderer();
        GLView.setRenderer(mCubeRenderer);
        setContentView(GLView);

    }
}

接下来我们的主要工作就是去创建一个继承Renderer接口的CubeRenderer。Renderer是一个专门用来渲染3D的接口。继承它，我们需要重载以下方法：

    public void onDrawFrame(GL10 gl)

{ 

//渲染的绘图操作,重绘时调用   

}    

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

{ 

//视窗改变时调用，通常在此设置视窗范围以及透视，投影范围

}   

public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config)    

{

//创建时调用,通常在此进行初始化设置

}

以下是我们CubeRenderer的完整代码：

public class CubeRenderer implements Renderer {

    float box[] = new float[] {
            // FRONT
            -0.5f, -0.5f,  0.5f,
             0.5f, -0.5f,  0.5f,
            -0.5f,  0.5f,  0.5f,
             0.5f,  0.5f,  0.5f,
            // BACK
            -0.5f, -0.5f, -0.5f,
            -0.5f,  0.5f, -0.5f,
             0.5f, -0.5f, -0.5f,
             0.5f,  0.5f, -0.5f,
            // LEFT
            -0.5f, -0.5f,  0.5f,
            -0.5f,  0.5f,  0.5f,
            -0.5f, -0.5f, -0.5f,
            -0.5f,  0.5f, -0.5f,
            // RIGHT
             0.5f, -0.5f, -0.5f,
             0.5f,  0.5f, -0.5f,
             0.5f, -0.5f,  0.5f,
             0.5f,  0.5f,  0.5f,
            // TOP
            -0.5f,  0.5f,  0.5f,
             0.5f,  0.5f,  0.5f,
             -0.5f,  0.5f, -0.5f,
             0.5f,  0.5f, -0.5f,
            // BOTTOM
            -0.5f, -0.5f,  0.5f,
            -0.5f, -0.5f, -0.5f,
             0.5f, -0.5f,  0.5f,
             0.5f, -0.5f, -0.5f,
        };

    FloatBuffer cubeBuff;

    float xrot = 0.0f;
    float yrot = 0.0f;

    /**
     * 将float数组转换存储在字节缓冲数组
     * @param arr
     * @return
     */
    public FloatBuffer makeFloatBuffer(float[] arr) {
        ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(arr.length * 4);//分配缓冲空间，一个float占4个字节
        bb.order(ByteOrder.nativeOrder()); //设置字节顺序， 其中ByteOrder.nativeOrder()是获取本机字节顺序
        FloatBuffer fb = bb.asFloatBuffer(); //转换为float型
        fb.put(arr);        //添加数据
        fb.position(0);      //设置数组的起始位置
        return fb;
    }

    public CubeRenderer() {
        // TODO Auto-generated constructor stub
        cubeBuff = makeFloatBuffer(box);//转换float数组
    }


    protected void init(GL10 gl) {
        gl.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);//设置清屏时背景的颜色，R，G，B，A

        gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST); //启用深度缓存
        gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE);  //启用背面剪裁
        gl.glClearDepthf(1.0f);    // 设置深度缓存值
        gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);  // 设置深度缓存比较函数，GL_LEQUAL表示新的像素的深度缓存值小于等于当前像素的深度缓存值（通过gl.glClearDepthf(1.0f)设置）时通过深度测试
        gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);// 设置阴影模式GL_SMOOTH
    }

    @Override
    public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
        // TODO Auto-generated method stub
        init(gl);
    }

    @Override
    public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int w, int h) {
        // TODO Auto-generated method stub
        gl.glViewport(0, 0, w, h); //设置视窗
        gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION); // 设置投影矩阵
        gl.glLoadIdentity();  //设置矩阵为单位矩阵，相当于重置矩阵
        GLU.gluPerspective(gl, 45.0f, ((float) w) / h, 0.1f, 10f);//设置透视范围
    }

    @Override
    public void onDrawFrame(GL10 gl) {
        // TODO Auto-generated method stub
        gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);// 清除屏幕和深度缓存

        gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);   //切换至模型观察矩阵
        gl.glLoadIdentity();// 重置当前的模型观察矩阵
        GLU.gluLookAt(gl, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 0, 1, 0);//设置视点和模型中心位置

        gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, cubeBuff);//设置顶点数据
        gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

        gl.glRotatef(xrot, 1, 0, 0);  //绕着(0,0,0)与(1,0,0)即x轴旋转
        gl.glRotatef(yrot, 0, 1, 0);

        gl.glColor4f(1.0f, 0, 0, 1.0f);   //设置颜色，红色
        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);  //绘制正方型FRONT面
        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 4, 4);

        gl.glColor4f(0, 1.0f, 0, 1.0f);
        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 8, 4);
        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 12, 4);

        gl.glColor4f(0, 0, 1.0f, 1.0f);
        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 16, 4);
        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 20, 4);

        xrot += 1.0f;
        yrot += 0.5f;
    }

}

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