OpenGL纹理映射和光照效果

 在前面我们已经可以绘制出一个带有颜色的立方体了，但是这些颜色是系统自带的黄色，绿色等，有时候这并不能满足我们的要求，这时候就需要将纹理映射到立方体上去了。

      为使用纹理，我们需要打开OpenGL的一些开关以启动我们需要的一些功能：

     gl.glEnable(GL10.GL_TEXTURE_2D);

     这个调用是必不可缺的；如果你没有打开此功能，那么你就无法将图像映射到多边形上。它可以在需要时打开和关闭，通常在初始化时打开。   

生成纹理

OpenGL 中的纹理通过一个唯一号引用，通过函数 glBindTexture() 实现。你 可以自己指定这个唯一号，或者通过调用 glGenTextures () 函数生成一个唯一 号。

 // 2.生成纹理ID
        int[] tmp_tex = new int[1];//尽管只有一个纹理，但使用一个元素的数组
        //glGenTextures(申请个数，存放数组，偏移值）
        gl.glGenTextures(1, tmp_tex, 0); //向系统申请可用的，用于标示纹理的ID
        int texture = tmp_tex[0];

纹理绑定

在为纹理生成名称后，在为纹理提供图像数据之前，我们必须绑定纹理。绑定使得指定纹理处于活动状态。一次只能激活一个纹理。活动的或“被绑定”的纹理是绘制多边形时使用的纹理，也是新纹理数据将加载其上纹理，所以在提供图像数据前必须绑定纹理。

 gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, texture);

绑定纹理数据，传入指定图片
   GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D, 0, bmp, 0);   

下面看一下完整代码：

 

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

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

 import android.content.Context;
 import android.graphics.Bitmap;
 import android.graphics.BitmapFactory;
 import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;
 import android.opengl.GLU;
 import android.opengl.GLUtils;

 public class CubeRenderer implements Renderer {

     Bitmap bmp;
     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,
         };

     float lightAmbient[] = new float[] { 0.5f, 0.5f, 0.6f, 1.0f };  //环境光
     float lightDiffuse[] = new float[] { 0.6f, 0.6f, 0.6f, 1.0f };//漫反射光
     float[] lightPos = new float[] {0,0,3,1};  //光源位置
 /*
  * 因为进行光照处理，你必须告知系统你定义的模型各个面的方向，以便系统计算光影情况，方向的描述是通过向量点来描述的
  */
     float norms[] = new float[] { //法向量数组，用于描述个顶点的方向，以此说明各个面的方向
             // FRONT
             0f,  0f,  1f, //方向为(0,0,0)至(0,0,1)即Z轴正方向
             0f,  0f,  1f,
             0f,  0f,  1f,
             0f,  0f,  1f,
             // BACK
             0f,  0f,  -1f,
             0f,  0f,  -1f,
             0f,  0f,  -1f,
             0f,  0f,  -1f,
             // LEFT
             -1f,  0f,  0f,
             -1f,  0f,  0f,
             -1f,  0f,  0f,
             -1f,  0f,  0f,
             // RIGHT
             1f, 0f, 0f,
             1f, 0f, 0f,
             1f, 0f, 0f,
             1f, 0f, 0f,
             // TOP
             0f,  1f, 0f,
             0f,  1f, 0f,
             0f,  1f, 0f,
             0f,  1f, 0f,
             // BOTTOM
             0f,  -1f, 0f,
             0f,  -1f, 0f,
             0f,  -1f, 0f,
             0f,  -1f, 0f
         };


     float texCoords[] = new float[] { //纹理坐标对应数组
             // FRONT
              0.0f, 0.0f,
              1.0f, 0.0f,
              0.0f, 1.0f,
              1.0f, 1.0f,
             // BACK
              1.0f, 0.0f,
              1.0f, 1.0f,
              0.0f, 0.0f,
              0.0f, 1.0f,
             // LEFT
              1.0f, 0.0f,
              1.0f, 1.0f,
              0.0f, 0.0f,
              0.0f, 1.0f,
             // RIGHT
              1.0f, 0.0f,
              1.0f, 1.0f,
              0.0f, 0.0f,
              0.0f, 1.0f,
             // TOP
              0.0f, 0.0f,
              1.0f, 0.0f,
              0.0f, 1.0f,
              1.0f, 1.0f,
             // BOTTOM
              1.0f, 0.0f,
              1.0f, 1.0f,
              0.0f, 0.0f,
              0.0f, 1.0f
         };


     FloatBuffer cubeBuff;
     FloatBuffer normBuff;
     FloatBuffer texBuff;

     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(Context c) {
         // TODO Auto-generated constructor stub
         cubeBuff = makeFloatBuffer(box);//转换float数组
         normBuff = makeFloatBuffer(norms);
         texBuff = makeFloatBuffer(texCoords);
         bmp = BitmapFactory.decodeResource(c.getResources(), R.drawable.splash);
     }


     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_LIGHTING); //启用光照
         gl.glEnable(GL10.GL_LIGHT0);  //开启光源0
         //设置光照参数，也可以使用默认的，不设置
         gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL10.GL_AMBIENT, lightAmbient, 0);
         gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL10.GL_DIFFUSE, lightDiffuse, 0);
         gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL10.GL_POSITION, lightPos, 0);

         gl.glNormalPointer(GL10.GL_FLOAT, 0, normBuff);
         gl.glEnableClientState(GL10.GL_NORMAL_ARRAY);

         //使用纹理步骤：
         // 1.开启贴图
         gl.glEnable(GL10.GL_TEXTURE_2D);

         // 2.生成纹理ID
         int[] tmp_tex = new int[1];//尽管只有一个纹理，但使用一个元素的数组
         //glGenTextures(申请个数，存放数组，偏移值）
         gl.glGenTextures(1, tmp_tex, 0); //向系统申请可用的，用于标示纹理的ID
         int texture = tmp_tex[0];

         //3.绑定纹理，使得指定纹理处于活动状态。一次只能激活一个纹理
         gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, texture);

         //4.绑定纹理数据，传入指定图片
         GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D, 0, bmp, 0);

         //5.传递各个顶点对应的纹理坐标
         gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, texBuff);
         gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY); //开启纹理坐标数组

         //6.设置纹理参数 （可选）
         /*下面的两行参数告诉OpenGL在显示图像时，当它比放大得原始的纹理大
         *( GL_TEXTURE_MAG_FILTER )或缩小得比原始得纹理小( GL_TEXTURE_MIN_FILTER )
         *时OpenGL采用的滤波方式。通常这两种情况下我都采用 GL_LINEAR 。这使得纹理从很远处
         *到离屏幕很近时都平滑显示。使用 GL_LINEAR 需要CPU和显卡做更多的运算。如果您的机器很慢，
         *您也许应该采用 GL_NEAREST 。过滤的纹理在放大的时候，看起来马赛克的很。您也可以结合这
         *两种滤波方式。在近处时使用 GL_LINEAR ，远处时 GL_NEAREST 。
         **/
         gl.glTexParameterx(GL10.GL_TEXTURE_2D,GL10.GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL10.GL_LINEAR);
         gl.glTexParameterx(GL10.GL_TEXTURE_2D,GL10.GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL10.GL_LINEAR);


         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 += 0.5f;
         yrot += 0.5f;
     }

 }

上面重要的部分都已经做了注释，下面看一些运行后效果：

http://blog.csdn.net/wangkuifeng0118/article/details/7428406