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>

本博文有吴宗坡撰写，代码参考于由吴亚峰 苏亚光著 电子工业出版社出版的Android 3D游戏开发

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

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