Android绘制平面上的多边形

作者：李晓晨     

       计算机里的3D图形其实是由很多个平面组合而成的。所谓“绘制3D”图形，其实是通过多个平面图形形成的。调用GL10图形绘制2D图形的步骤如下：

       i.             调用GL10的glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);方法启用顶点坐标数组。

        ii.             调用GL10的glEnableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);方法启用顶点颜色数组。

       iii.             调用GL10的glVertex (int size,int type,int stride,Buffer pointer);方法设置顶点的位置数据。这个方法中pointer参数用于指定顶点坐标值，但这里并未使用三维数组来指定每个顶点X、Y、Z坐标的值，pointer依然是一个一维数组，其格式为（x1,y1,z1,x2,y2,z2,x3,y3,z3…xN,yN,zN）；也就是说该数组里将会包含3N个数值，每三个值指定一个顶点的X、Y、Z坐标值的类型，如果顶点坐标值为float类型，则指定为GL10.GL_FLOAT;如果顶点坐标值为整数，则指定为GL10.GL_FIXED。

       iv.             调用GL10的glColorPointer（int size,int type,int stride,Buffer pointer）方法设置顶点的颜色数据。这个方法中pointer参数用于指定顶点的颜色值，pointer依然是一个一维数组，，其格式为（r1,g1,b1,a1,x2,y2,z2,a2,x3,y3,z3,a3…xN,yN,zN,aN）;也就是该数组里将会包含4N个数值，每4个值指定一个顶点的红绿蓝透明度的颜色值。第一个参数size指定多少个元素指定一个顶点位置，该size参数通常总是4,；type参数指定顶点坐标值的类型，如果顶点坐标值为float类型，则指定为GL10.GL_FLOAT;如果顶点坐标值为整数，则指定为GL10.GL_FIXED。

        v.             调用GL10的glDrawArrays（int mode,int first,int count）方法绘制平面。该方法的第一个参数用于指定绘制图形类型，第二个参数指定从哪个顶点开始绘制，第三个参数指定总共绘制的定点数量。

       vi.             绘制完成后，调用GL10的glFinish（）方法结束绘制；并调用glDisableClientState（int）方法来停用顶点坐标数据，顶点颜色数据。

掌握上面的步骤之后，接下来通过示例程序来绘制几个简单的图形。

public class MyRenderer implements Renderer
{
	float[] triangleData = new float []{
			0.1f,0.6f,0.0f,//上顶点
			-0.3f,0.0f,0.0f,//左顶点
			0.3f,0.1f,0.0f//右顶点
	};
	int[] triangleColor = new int []{
			65535,0,0,0,//上顶点红色
			0,65535,0,0,//左顶点绿色
			0,0,65535,0//右顶点蓝色
	};
	float[] rectData = new float[]{
			0.4f,0.4f,0.0f,//右上顶点
			0.4f,-0.4f,0.0f,//右下顶点
			-0.4f,0.4f,0.0f,//左上顶点
			-0.4f,-0.4f,0.0f//左下顶点
	};
	int[] rectColor = new int []{
			0,65535,0,0,//右上顶点绿色
			0,0,65535,0,//右下顶点蓝色
			65535,0,0,0,//左上顶点红色
			65535,65535,0,0//左下顶点黄色
	};
	float[] rectData2 = new float[]{
			-0.4f,0.4f,0.0f,//左上顶点
			0.4f,0.4f,0.0f,
			0.4f,-0.4f,0.0f,
			-0.4f,-0.4f,0.0f
rectColorBuffer	};
	float[] pentacle = new float[]{
			0.4f,0.4f,0.0f,
			-0.2f,0.3f,0.0f,
			0.5f,0.0f,0f,
			-0.4f,0.0f,0f
			-0.1f,-0.3f,0f
	};
	FloatBuffer triangleDataBuffer;
	IntBuffer triangleColorBuffer;
	FloatBuffer rectDataBuffer;
	FloatBuffer rectDataBuffer2;
	FloatBuffer pentacleBuffer;
	IntBuffer rectDataBuffer;
	public MyRenderer()
	{
		//将顶点位置数据数组包装成FloatBuffer；
		triangleDataBuffer = FloatBuffer.wrap(triangleData);
		rectDataBuffer =FloatBuffer.wrap(rectData);
		rectDataBuffer2 =FloatBuffer.wrap(rectData2);
		pentacleBuffer = FloatBuffer.wrap(pentacle);
		//将顶点颜色数据数组包装成IntBuffer；
		triangleColorBuffer=IntBuffer.wrap(triangleColor);
		rectColorBuffer= IntBuffer.wrap(rectColor);
	};
	//关闭抗抖动
		gl.glDisable(GL10.GL_DITHER);
		//设置系对透视进行修正
		gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_FASTEST);
		gl.glClearColor(0, 0, 0, 0);
		//设置阴影平滑模式
		gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
		//启用深度测试
		gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);
		//设置深度测试的类型
		gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);
	}
	public void onSurfaceChanged(GL10 gl,int width,int height)
	{ 
		//设置3D视窗的大小和位置
		gl.glViewport(0,0,width,height);
		//将当前矩阵模式设为投影矩阵
		gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);	
		//初始化单位矩阵
		gl.glLoadIdentity();
		//计算透视视窗的宽度、高度比
		float ratio = (float)width/height;
		//调用此方法设置透视视窗的空间大小
		gl.glFrustumf(-ratio,ratio,-1,1,1,10);
	}
	public void onDrawFrame(GL10 gl)
	{
		//清除屏幕缓存和深度缓存
		gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
		//启用顶点坐标数据
		gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
		//启用顶点颜色数据
		gl.glEnableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);
		//设置当前矩阵堆栈为模型堆栈
		gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
		//绘制第一个图形，重置当前的模型视图矩阵
		gl.glLoadIdentity();
		gl.glTranslatef(-0.32f, 0.35f, -1f);
		//设置顶点的位置数据
		gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, triangleDataBuffer);
		//设置顶点的颜色数据
		gl.glColorPointer(4, GL10.GL_FIXED, 0, triangleColorBuffer);
		//根据顶点数据绘制平面图形
		gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLES, 0, 3);
		//绘制第二个图形
        gl.glLoadIdentity();
        gl.glTranslatef(0.6f, 0.8f, -1.5f);
        gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, rectDataBuffer);
        gl.glColorPointer(4, GL10.GL_FIXED, 0, rectColorBuffer);
        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP,0,4);
        //绘制第三个图形
        gl.glLoadIdentity();
		gl.glTranslatef(-0.4f, -0.5f, -1.5f);
		gl.glVertexPointer(3,GL10.GL_FLOAT, 0, rectDataBuffer2);
		gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP,0,4);
		//
		gl.glLoadIdentity();
		gl.glTranslatef(0.4f, -0.5f, -1.5f);
		//设置使用纯色填充
		gl.glColor4f(1.0f,0.2f,0.2f,0.0f);
		gl.glDisableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);
		gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0,penTacleBuffer);
		gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP,0,5);
		//绘制结束
		gl.glFinish();
		gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
	}
}
上面的程序使用GL10绘制图形的关键代码：加载顶点位置数据；加载顶点颜色数据；调用GL10的glDrawArrays绘制。
在Activity中定义一个GLSurfaceView，并使用上面的Renderer进行绘制，程序如下：
public void Polygon extends Activity
{
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState)
	{
		super.onCreate(savedInstanceState);
		//创建一个GLSurfaceView，用于显示OpenGL绘制的图形
		GLSurfaceView glView = new GLSurfaceView(this);
		//创建GLSurfaceView的内容绘制器
		MyRenderer myRender = new MyRenderer();
		//为GLSurfaceView设置绘制器
		glView.setRenderer(myRender);
		setContentView(glView);		
	}	
}

可能大家会觉得奇怪，为什么第二个和第三个图形只是定义4个坐标点的顺序略有不同，为什么图形的差异这么大呢？应为glDrawArrays方法第一个参数指定绘制的模式，GL10.GL_TRIANGLES是绘制三角形， GL10.GL_TRIANGLE_STRIP是用多个三角形来绘制多边形。

对于第2个图形，当调用glDrawArrays（int mode，int first，int count ）方法时，若指定第一个参数是GL10.GL_TRIANGLE_STRIP时，系统总会从first个顶点开始，每3个顶点绘制一个三角形。