【OpenGL ES】绘制彩色三角形

1 前言

【OpenGL ES】绘制三角形中介绍了绘制普通三角形的方法，本文将介绍绘制彩色三角形的方法。

项目目录如下：

2 案例

MainActivity.java

package com.zhyan8.triangle;

import android.opengl.GLSurfaceView;

import android.os.Bundle;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    private GLSurfaceView mGlSurfaceView;

    @Override

    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

        super.onCreate(savedInstanceState);

        mGlSurfaceView = new MyGLSurfaceView(this);

        setContentView(mGlSurfaceView);

        mGlSurfaceView.setRenderer(new MyRender(this));

    }

    @Override

    protected void onResume() {

        super.onResume();

        mGlSurfaceView.onResume();

    }

    @Override

    protected void onPause() {

        super.onPause();

        mGlSurfaceView.onPause();

    }

}

MyGLSurfaceView.java

package com.zhyan8.triangle;

import android.content.Context;

import android.opengl.GLSurfaceView;

import android.util.AttributeSet;

public class MyGLSurfaceView extends GLSurfaceView {

    public MyGLSurfaceView(Context context) {

        super(context);

        setEGLContextClientVersion(3);

    }

    public MyGLSurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {

        super(context, attrs);

        setEGLContextClientVersion(3);

    }

}

MyRender.java

package com.zhyan8.triangle;

import android.content.Context;

import android.opengl.GLES30;

import android.opengl.GLSurfaceView;

import java.nio.FloatBuffer;

import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;

import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

public class MyRender implements GLSurfaceView.Renderer {

    private FloatBuffer vertexBuffer;

    private FloatBuffer colorBuffer;

    private GLUtils mGLUtils;

    public MyRender(Context context) {

        mGLUtils = new GLUtils(context);

        getFloatBuffer();

    }

    @Override

    public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig eglConfig) {

        //设置背景颜色

        GLES30.glClearColor(0.1f, 0.2f, 0.3f, 0.4f);

        //编译着色器

        final int vertexShaderId = mGLUtils.compileShader(GLES30.GL_VERTEX_SHADER, R.raw.vertex_shader);

        final int fragmentShaderId = mGLUtils.compileShader(GLES30.GL_FRAGMENT_SHADER, R.raw.fragment_shader);

        //链接程序片段

        int programId = mGLUtils.linkProgram(vertexShaderId, fragmentShaderId);

        GLES30.glUseProgram(programId);

    }

    @Override

    public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {

        //设置视图窗口

        GLES30.glViewport(0, 0, width, height);

    }

    @Override

    public void onDrawFrame(GL10 gl) {

        //将颜色缓冲区设置为预设的颜色

        GLES30.glClear(GLES30.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        GLES30.glLineWidth(5);

        //启用顶点的数组句柄

        GLES30.glEnableVertexAttribArray(0);

        GLES30.glEnableVertexAttribArray(1);

        //准备顶点坐标和颜色数据

        GLES30.glVertexAttribPointer(0, 3, GLES30.GL_FLOAT, false, 0, vertexBuffer);

        GLES30.glVertexAttribPointer(1, 4, GLES30.GL_FLOAT, false, 0, colorBuffer);

//        GLES30.glDrawArrays(GLES30.GL_POINTS, 0, 3); //绘制三角形的三个顶点

//        GLES30.glDrawArrays(GLES30.GL_LINE_LOOP, 0, 3); //绘制三角形的三条边

        GLES30.glDrawArrays(GLES30.GL_TRIANGLES, 0, 3); //绘制三角形的内部

        //禁止顶点数组句柄

        GLES30.glDisableVertexAttribArray(0);

        GLES30.glDisableVertexAttribArray(1);

    }

    private void getFloatBuffer() {

        float[] vertex = new float[] {

            0.0f, 0.5f, 0.0f,

            -0.5f, -0.5f, 0.0f,

            0.5f, -0.5f, 0.0f

        };

        float[] color = {

            0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f,

            1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,

            0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f

        };

        vertexBuffer = mGLUtils.getFloatBuffer(vertex);

        colorBuffer = mGLUtils.getFloatBuffer(color);

    }

}

GLUtils.java

package com.zhyan8.triangle;

import android.content.Context;

import android.opengl.GLES30;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.InputStream;

import java.io.InputStreamReader;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.ByteOrder;

import java.nio.FloatBuffer;

public class GLUtils {

    private Context mContext;

    public GLUtils(Context context) {

        mContext = context;

    }

    public FloatBuffer getFloatBuffer(float[] floatArr) {

        FloatBuffer fb = ByteBuffer.allocateDirect(floatArr.length * Float.BYTES)

            .order(ByteOrder.nativeOrder())

            .asFloatBuffer();

        fb.put(floatArr);

        fb.position(0);

        return fb;

    }

    //通过代码片段编译着色器

    public int compileShader(int type, String shaderCode){

        int shader = GLES30.glCreateShader(type);

        GLES30.glShaderSource(shader, shaderCode);

        GLES30.glCompileShader(shader);

        return shader;

    }

    //通过外部资源编译着色器

    public int compileShader(int type, int shaderId){

        String shaderCode = readShaderFromResource(shaderId);

        return compileShader(type, shaderCode);

    }

    //链接到着色器

    public int linkProgram(int vertexShaderId, int fragmentShaderId) {

        final int programId = GLES30.glCreateProgram();

        //将顶点着色器加入到程序

        GLES30.glAttachShader(programId, vertexShaderId);

        //将片元着色器加入到程序

        GLES30.glAttachShader(programId, fragmentShaderId);

        //链接着色器程序

        GLES30.glLinkProgram(programId);

        return programId;

    }

    //从shader文件读出字符串

    private String readShaderFromResource(int shaderId) {

        InputStream is = mContext.getResources().openRawResource(shaderId);

        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));

        String line;

        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        try {

            while ((line = br.readLine()) != null) {

                sb.append(line);

                sb.append("\n");

            }

            br.close();

        } catch (Exception e) {

            e.printStackTrace();

        }

        return sb.toString();

    }

}

vertex_shader.glsl

#version 300 es

layout (location = 0) in vec4 vPosition;

layout (location = 1) in vec4 aColor;

out vec4 vColor;

void main() {

     gl_Position  = vPosition;

     gl_PointSize = 20.0; //顶点大小（GL_POINTS模式下才会生效）

     vColor = aColor;

}

location 定义了顶点属性的索引，如：位置属性 index 为 0，颜色属性 index 为 1。

顶点着色器的作用：进行矩阵变换位置、根据光照公式计算顶点颜⾊、⽣成 / 变换纹理坐标，并且把位置和纹理坐标发送到片元着色器。

顶点着色器中，如果没有指定默认精度，则 int 和 float 的默认精度都为 highp。

fragment_shader.glsl

#version 300 es

precision mediump float; //声明float型变量的精度为mediump

in vec4 vColor;

out vec4 fragColor;

void main() {

     fragColor = vColor;

}

片元着色器的作用：处理经光栅化阶段生成的每个片元，计算每个像素的颜色和透明度。

在片元着色器中，浮点值没有默认的精度值，每个着色器必须声明一个默认的 float 精度。

注意： fragment_shader.glsl 与 vertex_shader.glsl 中的 “vColor” 可以换其他变量名，但必须一致。

运行结果：

1）GL_POINTS 模式

2）GL_LINE_LOOP 模式

3）GL_TRIANGLES 模式

声明：本文转自【OpenGL ES】绘制彩色三角形