标签:基本 字符串 constrain 环境搭建 studio tag etc fragments 必须
在Android上运行OpenGL ES程序需要用到GLSurfaceView控件,GLSurfaceView继承自SurfaceView并实现了GLThread,通过OpenGL ES进行绘制。
Android工程中OpenGL ES的版本在AndroidManifest.xml中指定:
<uses-feature android:glEsVersion="0x00020000" android:required="true" />
0x00020000表示支持OpenGL ES 2.0。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" tools:context=".MainActivity"> <android.opengl.GLSurfaceView android:id="@+id/glSurfaceView" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"/> </androidx.constraintlayout.widget.ConstraintLayout>
在Activity中初始化GLSurfaceView
class TriangleActivity : AppCompatActivity() { override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) { super.onCreate(savedInstanceState) setContentView(R.layout.activity_main) //设置opengl es版 glSurfaceView.setEGLContextClientVersion(2) //设置renderer glSurfaceView.setRenderer(MyRenderer(context = baseContext)) //设置渲染模式 glSurfaceView.renderMode = GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY } override fun onResume() { super.onResume() glSurfaceView.onResume() } override fun onPause() { super.onPause() glSurfaceView.onPause() } }
OpenGL ES版本号和AndroidManifest.xml中版本号保持一致,当然我们也可以在设置版本之前判断当前设备是否支持设置的版本,下面的代码判断是支持ES 2.0版本。
fun supportsEs2(context: Context): Boolean { val configurationInfo = (context.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE) as ActivityManager).deviceConfigurationInfo return configurationInfo.reqGlEsVersion >= 0x20000 }
setRenderMode方法是设置GLSurfaceView渲染模式,渲染模式有RENDERMODE_WHEN_DIRTY和RENDERMODE_CONTINUOUSLY两种,RENDERMODE_WHEN_DIRTY表示当需要的时候才渲染,只有在调用requestRender或者onResume等方法时才渲染,RENDERMODE_CONTINUOUSLY表示一直渲染。
setRenderMode一定要在setRenderer方法之后调用,另外一般需要在Activity或者Fragment的onPause和onResume生命周期中调用GLSurfaceView的onPause和onResume方法,节省系统资源。
Renderer必须实现GLSurfaceView.Renderer接口,并实现onSurfaceCreated ,onDrawFrame,onSurfaceChanged方法,OpenGL ES的渲染工作由此Renderer实现。
MyRenderer的实现:
class MyRenderer(val context: Context) : GLSurfaceView.Renderer { override fun onDrawFrame(p0: GL10?) { } override fun onSurfaceChanged(p0: GL10?, width: Int, height: Int){ } override fun onSurfaceCreated(p0: GL10?, p1: EGLConfig?) { } }
onSurfaceCreated ,onDrawFrame,onSurfaceChanged方法说明如下:
在OpenGL ES中Shader和Program是两个非常重要的概念,Program需要Vertex Shader(顶点Shader和Fragment Shader(片段Shader),Renderer的渲染就是在执行Program。
Shader可以以字符串形式存在也可以单独存放在文件中,建议写在assets目录下并以.glsl结尾,因为Android Studio安装GLSL插件可以高亮其代码,便于查找错误。
在assets下创建glsl文件夹,用于存放glsl文件,创建triangle_vertex.glsl文件,保存Vertex Shader代码:
attribute vec4 vPosition; void main() { gl_Position = vPosition; }
创建triangle_fragment.glsl文件,保存Fragment Shader代码:
precision mediump float; void main() { gl_FragColor = vec4(1,0,0,1); }
上面代码表示顶点区域内绘制为红色,vec4内的值表示r,g,b,a。
将上面2个shader文件编译为Shader,
private fun compileShader(shaderType: Int, shaderSource: String): Int { //创建一个空shader var shaderHandle: Int = GLES20.glCreateShader(shaderType) if (shaderHandle != 0) { //加载shader源码 GLES20.glShaderSource(shaderHandle, shaderSource) //编译shader GLES20.glCompileShader(shaderHandle) val compileStatus = IntArray(1) //检查shader状态 GLES20.glGetShaderiv(shaderHandle, GLES20.GL_COMPILE_STATUS, compileStatus, 0) if (compileStatus[0] == 0) { //输入shader异常日志 Log.e(TAG, "Error compile shader:${GLES20.glGetShaderInfoLog(shaderHandle)}") //删除shader GLES20.glDeleteShader(shaderHandle) shaderHandle = 0 } } if (shaderHandle == 0) { Log.e(TAG, "Error create shader") } return shaderHandle }
ShaderType分为GLES20.GL_VERTEX_SHADER和GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER,GLES20.GL_VERTEX_SHADER编译Vertex Shader的,GLES20.GL_ FRAGMENT _SHADER编译Fragment Shader。
将Shader链接到program,
fun createAndLinkProgram(vertexCode: String, fragmentCode: String): Int { //创建一个空的program var programHandle = GLES20.glCreateProgram() if (programHandle != 0) { //编译shader val vertexShaderHandle = compileShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexCode) val fragmentShaderHandle = compileShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentCode) //绑定shader和program GLES20.glAttachShader(programHandle, vertexShaderHandle) GLES20.glAttachShader(programHandle, fragmentShaderHandle) //链接program GLES20.glLinkProgram(programHandle) val linkStatus = IntArray(1) //检测program状态 GLES20.glGetProgramiv(programHandle, GLES20.GL_LINK_STATUS, linkStatus, 0) if (linkStatus[0] == 0) { Log.e(TAG, "Error link program:${GLES20.glGetProgramInfoLog(programHandle)}") //删除program GLES20.glDeleteProgram(programHandle) programHandle = 0 } } if (programHandle == 0) { Log.e(TAG, "Error create program") } return programHandle }
最终返回program的句柄,这2步是固定的,因为我们将其封装为工具类GLTools,供以后使用。
使用工具类GLTools创建program:
private fun createProgram() { var vertexCode = AssetsUtils.readAssetsTxt( context = context, filePath = "glsl/triangle_vertex.glsl" ) var fragmentCode = AssetsUtils.readAssetsTxt( context = context, filePath = "glsl/triangle_fragment.glsl" ) mProgramHandle = GLTools.createAndLinkProgram(vertexCode, fragmentCode) }
program的创建放在Renderer的onSurfaceCreated方法中,创建成功后,获取Shader中参数句柄及设置顶点数据。获取Vertex Shader中vPosition句柄:
val loc = GLES20.glGetAttribLocation(mProgramHandle, "vPosition")
顶点数据需要了解顶点坐标系统,如下图:
顶点坐标轴以屏幕中心为原点(0,0),z轴的正方向为穿透屏幕指向外面。三角形的顶点坐标设置如下:
var vertexBuffer = GLTools.array2Buffer( floatArrayOf( 0.0f, 0.5f, 0.0f, // top -0.5f, -0.5f, 0.0f, // bottom left 0.5f, -0.5f, 0.0f // bottom right ) )
工具类GLTools中array2Buffer是将顶点数据转换为FloatBuffer,array2Buffer方法定义如下:
fun array2Buffer(array: FloatArray): FloatBuffer { val bb = ByteBuffer.allocateDirect(array.size * 4) bb.order(ByteOrder.nativeOrder()) var buffer = bb.asFloatBuffer() buffer.put(array) buffer.position(0) return buffer }
创建OpenGL ES绘制窗口通常是在onSurfaceChanged中设置,
GLES20.glViewport(0, 0, width, height)
绘制在onDrawFrame中执行,
override fun onDrawFrame(p0: GL10?) { GLES20.glUseProgram(mProgramHandle) GLTools.setAttributePointer(vPositionLoc, vertexBuffer, 3) GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, 3) }
GLES20.glUseProgram(mProgramHandle)表示启动当前program,mProgramHandle是上面创建Program返回的句柄。
GLTools.setAttributePointer(vPositionLoc, vertexBuffer, 3)表示将顶点数据设置给program,参数说明情况如下:
setAttributePointer为封装的工具类方法:
fun setAttributePointer(location: Int, buffers: FloatBuffer, pointSize: Int) { buffers.position(0) GLES20.glEnableVertexAttribArray(location) GLES20.glVertexAttribPointer(location, pointSize, GLES20.GL_FLOAT, false, 0, buffers) }
glDrawArrays方法是绘制,参数说明情况如下:
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原文地址:https://www.cnblogs.com/mengqd/p/12215620.html