介绍
随着智能手机和移动设备的普及，安卓应用程序的开发变得越来越重要。在许多应用程序中，图形处理和游戏开发是关键的组成部分。OpenGL ES（OpenGL for Embedded Systems）是一种用于开发图形应用程序的跨平台API，特别适用于移动设备。本篇博客将介绍如何使用OpenGL ES进行安卓应用程序的图形处理和游戏开发。
什么是OpenGL ES？
OpenGL ES是一种用于嵌入式系统的低级API，广泛用于移动设备和游戏机等平台。它是OpenGL的一个子集，专门设计用于在资源有限的环境中提供高性能的图形渲染。
安装OpenGL ES
在安卓开发中使用OpenGL ES，首先需要在安卓设备上安装相应的支持库。在Android Studio中，可以通过在build.gradle文件中添加以下依赖项来实现：
implementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0'
implementation 'javax.microedition.khronos:opengles:2.0.1'
创建OpenGL ES的SurfaceView
在安卓应用程序中，通常使用SurfaceView来渲染OpenGL ES。SurfaceView是安卓的一个视图组件，可以在后台线程上进行绘制。
首先，在你的活动（Activity）的布局文件中添加一个SurfaceView：
<SurfaceView
android:id="@+id/surfaceView"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"/>
然后，在你的活动（Activity）的代码中，获取SurfaceView的引用，设置渲染器和回调方法：
public class MainActivity extends AppCompatActivity implements SurfaceHolder.Callback {
private GLRenderer renderer;
private SurfaceView surfaceView;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
surfaceView = findViewById(R.id.surfaceView);
surfaceView.getHolder().addCallback(this);
}
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder surfaceHolder) {
// 初始化OpenGL ES绘制器
renderer = new GLRenderer();
renderer.start(surfaceHolder);
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder surfaceHolder, int i, int i1, int i2) {
// 在Surface尺寸改变时，重新计算OpenGL ES的投影矩阵
renderer.setSize(i1, i2);
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder surfaceHolder) {
// 停止OpenGL ES的绘制器
renderer.stop();
}
}
创建OpenGL ES的绘制器
OpenGL ES绘制器是一个后台线程，负责实际的图形处理和渲染。你可以在这个线程上创建并绘制图形对象、执行变换操作和渲染场景。
public class GLRenderer extends Thread {
private SurfaceHolder surfaceHolder;
private boolean running;
private int width;
private int height;
@Override
public void run() {
// 初始化OpenGL ES环境
// 创建OpenGL ES上下文
// 编译着色器
// 创建顶点缓冲区和纹理坐标缓冲区
// 设置视口和投影矩阵
// 开始渲染循环
while (running) {
// 清除屏幕并选择着色器程序
// 更新模型矩阵和视图矩阵
// 绘制图形对象
// 刷新或交换缓冲区
}
// 清理OpenGL ES环境
// 释放着色器程序和缓冲区
// 销毁OpenGL ES上下文
}
public void start(SurfaceHolder surfaceHolder) {
this.surfaceHolder = surfaceHolder;
running = true;
start();
}
public void stop() {
running = false;
}
public void setSize(int width, int height) {
this.width = width;
this.height = height;
}
}
使用OpenGL ES绘制图形对象
在OpenGL ES中，你可以绘制各种类型的图形对象，如点、线、三角形、矩形和多边形。你可以使用顶点缓冲区和纹理坐标缓冲区来定义你的图形对象。
以下是一个使用OpenGL ES创建矩形的例子：
public class Rectangle {
private FloatBuffer vertexBuffer;
private ShortBuffer drawListBuffer;
private int program;
private int positionHandle;
private int colorHandle;
private final int COORDS_PER_VERTEX = 3;
private final int vertexStride = COORDS_PER_VERTEX * 4;
private float[] rectangleCoords = {
-0.5f, 0.5f, 0.0f,
-0.5f, -0.5f, 0.0f,
0.5f, -0.5f, 0.0f,
0.5f, 0.5f, 0.0f
};
private short drawOrder[] = { 0, 1, 2, 0, 2, 3 };
public Rectangle() {
ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocateDirect(rectangleCoords.length * 4);
bb.order(ByteOrder.nativeOrder());
vertexBuffer = bb.asFloatBuffer();
vertexBuffer.put(rectangleCoords);
vertexBuffer.position(0);
ByteBuffer dlb = ByteBuffer.allocateDirect(drawOrder.length * 2);
dlb.order(ByteOrder.nativeOrder());
drawListBuffer = dlb.asShortBuffer();
drawListBuffer.put(drawOrder);
drawListBuffer.position(0);
int vertexShader = MyGLRenderer.loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderCode);
int fragmentShader = MyGLRenderer.loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderCode);
program = GLES20.glCreateProgram();
GLES20.glAttachShader(program, vertexShader);
GLES20.glAttachShader(program, fragmentShader);
GLES20.glLinkProgram(program);
positionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(program, "vPosition");
GLES20.glEnableVertexAttribArray(positionHandle);
GLES20.glVertexAttribPointer(positionHandle, COORDS_PER_VERTEX,
GLES20.GL_FLOAT, false,
vertexStride, vertexBuffer);
}
public void draw() {
GLES20.glUseProgram(program);
GLES20.glDrawElements(GLES20.GL_TRIANGLES, drawOrder.length,
GLES20.GL_UNSIGNED_SHORT, drawListBuffer);
}
}
结论
OpenGL ES在安卓应用程序的图形处理和游戏开发中发挥着重要作用。通过使用OpenGL ES，你可以创建出色的图形效果和流畅的游戏体验。本篇博客介绍了如何在安卓应用程序中集成OpenGL ES，并使用它来创建图形对象和实现渲染循环。希望本篇博客可以帮助你入门并掌握OpenGL ES的基础知识，在安卓应用程序的开发中发挥你的创造力。
本文来自极简博客，作者：编程艺术家，转载请注明原文链接：使用OpenGL ES进行安卓应用程序的图形处理和游戏开发
