openGL ES 画球

openGL ES很强大，使用它可以很简单我画出我们想要的3D图形，今天从画球体入手。

这个示例中包含灯光效果，如果不想看灯光效果可以去掉 initLight()/ initMaterialWhite()这两个方法

第一个类：Ball

public class Ball {
    private IntBuffer vertexBuffer;  //顶点坐标数据缓冲
    private IntBuffer nomalBuffer;  //顶点法向量数据缓冲
    private ByteBuffer indexBuffer; //顶点构建索引数据缓冲
    public float angleX;  //沿x轴旋转角度
    int vCount=0;
    int iCount=0;
    public Ball(int scale){
        //顶点坐标初始化数据
        final int UNIT_SIZE=10000;
        ArrayList<Integer> alVertex=new ArrayList<Integer>();
        final int angleSpan=18;          //将小球进行单位切分的角度
        for (int vAngle = -90; vAngle <= 90; vAngle=vAngle+angleSpan) {  //垂直方向angleSpan度一份
            for (int hAngle = 0; hAngle <360; hAngle=hAngle+angleSpan ) { //水平方向angleSpan度一份
                //纵向横向各到一个角度后计算对应的此点在球面上的坐标
                double xozLength=scale*UNIT_SIZE*Math.cos(Math.toRadians(vAngle));
                int x=(int) (xozLength*Math.cos(Math.toRadians(hAngle)));
                int y=(int) (xozLength*Math.sin(Math.toRadians(hAngle))) ;
                int z=(int) (scale*UNIT_SIZE*Math.sin(Math.toRadians(vAngle)));
                alVertex.add(x);
                alVertex.add(y);
                alVertex.add(z);
            }
        }
        vCount=alVertex.size()/3;  //顶点数量为坐标值数量的三分之一，因为一个顶点有三个坐标
        //将alVertix中的坐标值转存到一个int数组中
        int vertices []=new int[alVertex.size()];
        for (int i = 0; i < alVertex.size(); i++) {
            vertices[i]=alVertex.get(i);
        }
        //创建顶点坐标数据缓冲
        ByteBuffer vbb=ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length*4);
        vbb.order(ByteOrder.nativeOrder()); //设置字节顺序
        vertexBuffer=vbb.asIntBuffer();  //转换成int型缓冲
        vertexBuffer.put(vertices);   //向缓冲区放入顶点坐标数据
        vertexBuffer.position(0);  //设置缓冲区起始位置

        //创建顶点坐标数据缓冲
        ByteBuffer nbb=ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length*4); //一个整型是4个字节
        nbb.order(ByteOrder.nativeOrder());  //设置字节顺序   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
        nomalBuffer=nbb.asIntBuffer(); //转换成int型缓冲
        nomalBuffer.put(vertices);      //想缓冲区放入顶点坐标数据
        nomalBuffer.position(0);         //设置缓冲区起始位置

        ArrayList<Integer> alIndex=new ArrayList<Integer>();
        int row=(180/angleSpan)+1; //球面切分的行数
        int col=360/angleSpan;  //球面切分的列数
        for (int i = 0; i < row; i++) {  //对每一行循环
            if(i>0 && i<row-1){
                //中间行
                for (int j = -1; j < col; j++) {
                    //中间行的两个相邻点与下一行的对应点构成三角形
                    int k=i*col+j;
                    alIndex.add(k+col);
                    alIndex.add(k+1);
                    alIndex.add(k);
                }
                for (int j = 0; j < col+1; j++) {
                    //中间行的两个相邻点与上一行的对应点构成三角形
                    int k=i*col+j;
                    alIndex.add(k-col);
                    alIndex.add(k-1);
                    alIndex.add(k);
                }
            }
        }
        iCount=alIndex.size();
        byte indices []=new byte[iCount];
        for (int i = 0; i < iCount; i++) {
            indices[i]=alIndex.get(i).byteValue();
        }
        //三角形构造数据索引缓冲
        indexBuffer=ByteBuffer.allocateDirect(iCount);  //由于indices是byte型的，索引不用乘以4
        indexBuffer.put(indices);
        indexBuffer.position(0);
    }

    public void drawSelf(GL10 gl){
        gl.glRotatef(angleX, 1, 0, 0);  //沿x轴旋转
        gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);  //启用顶点坐标数组
        gl.glEnableClientState(GL10.GL_NORMAL_ARRAY);  //启用顶点向量数组

        //为画笔指定顶点坐标数据
        gl.glVertexPointer(
                3 , //顶点坐标数量，三个坐标一个顶点
                GL10.GL_FIXED ,  //顶点坐标数据类型
                0, //连续顶点之间的数据间隔
                vertexBuffer //顶点坐标数据
                );
        //为画笔指定顶点向量数据
        gl.glNormalPointer(GL10.GL_FIXED, 0, nomalBuffer);
        //绘制图形
        gl.glDrawElements(
                GL10.GL_TRIANGLES,  //以三角形的方式填充
                iCount, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, indexBuffer);

    }

}

第二个类：MySurfaceView

public class MySurfaceView  extends GLSurfaceView{

    //private final float TOUCH_SCALE_FACTOR=180.0f/360;  //角度缩放比例
    private final float TOUCH_SCALE_FACTOR=0.5f;
    private SceneRenderer myRenderer;   //场景渲染器
    public boolean openLightFlag=false;  //开灯标记，false为关灯，true为开灯
    private float previousX,previousY;  //上次触控的横纵坐标


    public MySurfaceView(Context context) {
        super(context);
        myRenderer=new SceneRenderer();  //创建场景渲染器
        this.setRenderer(myRenderer);  //设置渲染器
        this.setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY); //渲染模式为主动渲染
    }

    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        float x=event.getX();
        //float y=event.getY();
        switch (event.getAction()) {
        case MotionEvent.ACTION_MOVE:
            //float dy=y-previousY;  //计算触控笔移动Y位移
            float dx=x-previousX;   //计算触控笔移动X位移
            myRenderer.ball.angleX +=dx*TOUCH_SCALE_FACTOR;  //设置沿x轴旋转角度
            requestRender();                               //渲染画面
            break;
        }
        previousX=x;                                   //前一次触控位置x坐标
        return true;                                      //事件成功返回true
    }

    private class SceneRenderer implements GLSurfaceView.Renderer{
        Ball ball=new Ball(4);  //创建圆
        public SceneRenderer(){}

        public void onDrawFrame(GL10 gl) {
            gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE) ; //打开背面剪裁
            gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);  //开始平滑着色
            if(openLightFlag){
                gl.glEnable(GL10.GL_LIGHTING);
                initLight(gl, GL10.GL_LIGHT0);
                initMaterialWhite(gl);
                //设置light0光源位置
                float [] positionParamsGreen={2,1,0,1};
                gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL10.GL_POSITION, positionParamsGreen,0);
            }else{
                gl.glDisable(GL10.GL_LIGHTING);
            }
            gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);  //清除缓存
            gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW); //设置当前矩形为模式矩阵
            gl.glLoadIdentity();   //设置矩阵为单位矩阵
            gl.glTranslatef(0, 0, -1.8f);  //把坐标系往z轴负方向平移2.0f个单位
            ball.drawSelf(gl);
            gl.glLoadIdentity();
        }

        public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
            gl.glViewport(0, 0, width, height);   //设置视口大小和位置
            gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);   //设置矩阵为投影矩阵
            gl.glLoadIdentity();                   //设置矩阵为单位矩阵
            float ratio=(float)width/height;        //比例大小
            gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10);  //设置投影模式
        }

        public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
            gl.glDisable(GL10.GL_DITHER);     //关闭抗抖动
            gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_FASTEST);
            //设置模式
            gl.glClearColor(0, 0, 0, 0);  //设置屏幕颜色为黑色
            gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);  //启用深度检测

        }

        /**
         * 初始化灯
         * @param gl
         * @param LIGTH  0-7代表八盏灯
         */
        private void initLight(GL10 gl,final int LIGHT){
            gl.glEnable(LIGHT); //打开LIGTH+1号灯
            //设置环境光
            float [] ambientParams  ={0.1f,0.1f,0.1f,1.0f};   //光参数RGBA
            gl.glLightfv(LIGHT, GL10.GL_AMBIENT, ambientParams,0);
            //设置散射光
            float [] diffuseParams={0.5f,0.5f,0.5f,1.0f};  //光参数RGBA
            gl.glLightfv(LIGHT, GL10.GL_DIFFUSE, diffuseParams, 0);
            //设置放射光
            float [] specularParams={1.0f,1.0f,1.0f,1.0f};
            gl.glLightfv(LIGHT, GL10.GL_SPECULAR, specularParams,0);
        }

        private void initMaterialWhite(GL10 gl){
            //材质为白色时，什么颜色的光照在上面就将体现出什么颜色
            //设置环境光，为白色材质
            float [] ambientMaterial={0.4f,0.4f,0.4f,1.0f};
            gl.glMaterialfv(GL10.GL_FRONT_AND_BACK, GL10.GL_AMBIENT, ambientMaterial,0);
            //设置散射光白色
            float [] diffuseMaterial={0.8f,0.8f,0.8f,1.0f};
            gl.glMaterialfv(GL10.GL_FRONT_AND_BACK, GL10.GL_DIFFUSE, diffuseMaterial, 0);
            //高光材质为白色          //建立镜面光float，镜面光一般设置较高
            float [] specularMaterial={1.0f,1.0f,1.0f,1.0f};
            gl.glMaterialfv(GL10.GL_FRONT_AND_BACK, GL10.GL_SPECULAR, specularMaterial, 0);
            //高光反色区，数越大，高亮区域越小、越暗          //高光反射区域数越大，高亮区域越小
            float [] shininessMaterial={1.5f};
            gl.glMaterialfv(GL10.GL_FRONT_AND_BACK, GL10.GL_SHININESS, shininessMaterial,0);
        }

    }

}

第三个类：MainActivity

public class MainActivity extends Activity {

    private MySurfaceView mySurfaceView;
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        mySurfaceView=new MySurfaceView(this); //创建MysurfaceView对象
        mySurfaceView.requestFocus();           //获取焦点
        mySurfaceView.setFocusableInTouchMode(true);  //设置为可触控
        LinearLayout ll=(LinearLayout) this.findViewById(R.id.main_liner); //获得线性布局的引用
        ll.addView(mySurfaceView);

        ToggleButton tb1=(ToggleButton) findViewById(R.id.toggleButton1);
        tb1.setOnCheckedChangeListener(new ButtonListener());
    }

    class ButtonListener implements OnCheckedChangeListener{

        public void onCheckedChanged(CompoundButton buttonView,
                boolean isChecked) {
            switch (buttonView.getId()) {
            case R.id.toggleButton1:
                mySurfaceView.openLightFlag=!mySurfaceView.openLightFlag;
                break;
            }

        }

    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        mySurfaceView.onPause();  //调用MySurfaceView的onPause()方法
    }
    @Override
    protected void onRestart() {
        super.onRestart();
        mySurfaceView.onResume();
    }


}

第四个：main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent"
    android:id="@+id/main_liner"
    android:orientation="vertical" >

    <ToggleButton
        android:textOff="关闭灯光效果"
        android:textOn="打开灯光效果"
        android:checked="true"
        android:id="@+id/toggleButton1"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        />

</LinearLayout>

博客地址：http://blog.csdn.net/wuzongpo/article/details/7230285