資料課件23d繪制基礎(chǔ)

1、本章內(nèi)容OpenGL ES中的清屏函數(shù)glClear繪制三角形的方法：glVertexPointer，glDrawArrays第一個(gè)opengl es圖形Opengl ES投影和視窗的設(shè)置Opengl ES 中的矩陣分類矩陣操作相關(guān)的API：glLoadIdentity，glMatrixMode，glViewportOpengl ES中的透視投影：gluPerspective理解透視原理本章內(nèi)容Opengl ES能繪制的基本圖形繪制圖形的步驟繪制圖形API介紹：設(shè)置頂點(diǎn)緩存函數(shù)glVertexPointer開關(guān)頂點(diǎn)繪制狀態(tài)函數(shù)glEnableClientState，glDisableClien

2、tState圖形繪制函數(shù)glDrawArrays，glDrawElementsOpenGL ES中的清屏函數(shù)gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);函數(shù)說明：清除顏色緩沖以及深度緩沖參數(shù)解釋：GL_COLOR_BUFFER_BIT：顏色緩沖GL_DEPTH_BUFFER_BIT：深度緩沖繪制三角形的方法glVertexPointer(int size,int type,int stride,Buffer pointer)函數(shù)函數(shù) 指定頂點(diǎn)數(shù)組參數(shù)說明：size: 每個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)維數(shù)，可以為2，3，4。type

3、: 頂點(diǎn)的數(shù)據(jù)類型，可以為GL_BYTE, GL_SHORT, GL_FIXED,或 GL_FLOAT，缺省為浮點(diǎn)類型GL_FLOAT。stride: 每個(gè)相鄰頂點(diǎn)之間在數(shù)組中的間隔（字節(jié)數(shù)），缺省為0，表示頂點(diǎn)存儲(chǔ)之間無(wú)間隔。pointer: 存儲(chǔ)頂點(diǎn)的數(shù)組。應(yīng)用上可以將頂點(diǎn)的顏色值存放在對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)后面，如下圖，RGB 采用4 字節(jié)表示，此時(shí)相鄰頂點(diǎn)就不是連續(xù)存放的，stride 值為4glDrawArrays(int mode,int first ,int count)參數(shù)：mode 指定你要繪制何種圖元， opengl 中的圖元就這幾個(gè): GL_POINTS, GL_LINE_STRIP,

4、GL_LINE_LOOP, GL_LINES, GL_TRIANGLE_STRIP, GL_TRIANGLE_FAN, GL_TRIANGLES. first 在已制定的數(shù)組中的開始位置(索引位置)count 點(diǎn)的繪制次數(shù)， 比如我們繪制一個(gè)三角形，就是繪制三個(gè)頂點(diǎn)，即此參數(shù)為 3。出于性能的考慮。繪制前先開啟glEnableClientState(GL10.GLVERTEXARRAY)，不用了再關(guān)閉:, glDisableClientState(GL10.GLVERTEXARRAY).開啟頂點(diǎn)繪制狀態(tài)glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY)；Void

5、 glColorPointer(int size, int type, int stride, Buffer pointer)大小每種顏色組件的數(shù)量。 值必須為 3 或 4。類型 顏色數(shù)組中的每個(gè)顏色分量的數(shù)據(jù)類型。 使用下列常量指定可接受的數(shù)據(jù)類型： GL_BYTE GL_UNSIGNED_BYTE，GL_SHORT GL_UNSIGNED_SHORT，GL_INT GL_UNSIGNED_INT，GL_FLOAT，或 GL_DOUBLE。開啟頂點(diǎn)繪制狀態(tài)Void glColorPointer(int size, int type, int stride, Buffer pointer)跨越

6、 連續(xù)顏色之間的字節(jié)偏移量。 當(dāng) 邁進(jìn) 為零時(shí)，緊緊地包裝顏色的數(shù)組中。指針 顏色顏色數(shù)組中的第一個(gè)元素的第一個(gè)組件的指針。第一個(gè)opengl es圖形OpenGL ES提供了兩類方法來(lái)繪制圖形：public void glDrawArrays(int mode, int first, int count) 使用VetexBuffer 來(lái)繪制，頂點(diǎn)的順序由vertexBuffer中的順序指定。public void glDrawElements(int mode, int count, int type, Buffer indices) ，可以重新定義頂點(diǎn)的順序，頂點(diǎn)的順序由indices B

7、uffer 指定。glDrawArrays(int mode,int first ,int count)參數(shù)：mode 指定你要繪制何種圖元， opengl 中的圖元就這幾個(gè): GL_POINTS, GL_LINE_STRIP, GL_LINE_LOOP, GL_LINES, GL_TRIANGLE_STRIP, GL_TRIANGLE_FAN, GL_TRIANGLES. 其中mode 為上述解釋頂點(diǎn)的模式。下面定義了OpenGL ES定義的幾種模式：GL_POINTS繪制獨(dú)立的點(diǎn)。GL_LINE_STRIP繪制一系列線段。GL_LINE_LOOP類同上，但是首尾相連，構(gòu)成一個(gè)封閉曲線。GL

8、_LINES頂點(diǎn)兩兩連接，為多條線段構(gòu)成。GL_TRIANGLES每隔三個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)三角形，為多個(gè)三角形組成。GL_TRIANGLE_STRIP每相鄰三個(gè)頂點(diǎn)組成一個(gè)三角形，為一系列相接三角形構(gòu)成。GL_TRIANGLE_FAN以一個(gè)點(diǎn)為三角形公共頂點(diǎn)，組成一系列相鄰的三角形。 void glDrawElements(int mode, int count, int type, Buffer indices) ，可以重新定義頂點(diǎn)的順序，mode同glDrawArrays第一個(gè)參數(shù)count為頂點(diǎn)索引的個(gè)數(shù)type為索引值的類型，只能是下列值之一：GL_UNSIGNED_BYTE, GL_UN

9、SIGNED_SHORT,頂點(diǎn)索引的順序由indices Buffer 指定。比如繪制一個(gè)矩形：private short indices = 0, 1, 2, 0, 2, 3 ;ByteBuffer ibb = ByteBuffer.allocateDirect(indices.length * 2);ibb.order(ByteOrder.nativeOrder();ShortBuffer indexBuffer = ibb.asShortBuffer();indexBuffer.put(indices);indexBuffer.position(0);gl.glDrawElements(

10、GL10.GL_TRIANGLES,6 , GL10.GL_UNSIGNED_SHORT, indexBuffer);關(guān)閉頂點(diǎn)繪制狀態(tài)glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY)；Opengl ES 中的矩陣分類GL_PROJECTION 投影矩陣GL_MODELVIEW 視景矩陣GL_TEXTURE 紋理矩陣glLoadIdentity()將當(dāng)前的用戶坐標(biāo)系的原點(diǎn)移到了屏幕中心：類似于一個(gè)復(fù)位操作1.X坐標(biāo)軸從左至右，Y坐標(biāo)軸從下至上，Z坐標(biāo)軸從里至外。2.OpenGL屏幕中心的坐標(biāo)值是X和Y軸上的0.0f點(diǎn)。3.x軸中心左面的坐標(biāo)值是負(fù)值，右面是正值

11、。 Y軸移向屏幕頂端是正值，移向屏幕底端是負(fù)值。 Z軸移入屏幕深處是負(fù)值，移出屏幕則是正值。glMatrixMode函數(shù)可設(shè)置當(dāng)前矩陣模式:glMatrixMode(int)GL_MODELVIEW,對(duì)模型視景矩陣堆棧應(yīng)用隨后的矩陣操作.GL_PROJECTION,對(duì)投影矩陣應(yīng)用隨后的矩陣操作.GL_TEXTURE,對(duì)紋理矩陣堆棧應(yīng)用隨后的矩陣操作.該函數(shù)一般與glLoadIdentity()一同使用glLoadIdentity():該函數(shù)的功能是重置當(dāng)前指定的矩陣為單位矩陣。Opengl ES中的透視投影OpenGL ES圖形庫(kù)最終的結(jié)果是在二維平面上顯示3D物體（常稱作模型Model)這是

12、因?yàn)槟壳暗拇蟛糠诛@示器還只能顯示二維圖形。但我們?cè)跇?gòu)造3D模型時(shí)必須要有空間現(xiàn)象能力，所有對(duì)模型的描述還是使用三維坐標(biāo)。也就是使用3D建模，而有OpenGL ES庫(kù)來(lái)完成從3D模型到二維屏幕上的顯示。如果我們使用照相機(jī)拍照的過程做類比，可以更好的理解3D模型到二維屏幕上的顯示過程。Viewportviewport（顯示區(qū)域）為一個(gè)長(zhǎng)方形區(qū)域，并且使用屏幕坐標(biāo)系來(lái)定義：OpenGL ES 中使用glViewport() 來(lái)定義顯示視窗的大小和位置：glViewport(int x, int y, int width, int height)一般情況下，將viewport 設(shè)置成和顯示屏幕大小一致

13、。gl.glViewport(0, 0, width, height);我們?cè)谑纠a的OpenGLRenderer的onSurfaceChanged 使用和屏幕一樣大小的區(qū)域作為Viewport，你也可以通過glViewport將視窗設(shè)成屏幕的局部某個(gè)區(qū)域。 透視投影的特點(diǎn)是“近大遠(yuǎn)小”，也就是我們眼睛日?？吹降氖澜纭penGL ES定義透視投影的函數(shù)為glFrustum():Android OpenGL ES提供了一個(gè)輔助方法gluPerspective()來(lái)定義一個(gè)透視投影變換。注意：使用該函數(shù)時(shí)，需要將矩陣切換為GL_PROJECTION。public static void glu

14、Perspective(GL10 gl, float fovy, float aspect, float zNear, float zFar)fovy: 定義視角的view angle.aspect: 定義視窗的寬高比。zNear: 定義裁剪面的近距離。zFar: 定義創(chuàng)建面的遠(yuǎn)距離。如果投影變換的寬度/高度比 (aspect) 和最后的Viewport 的width/height 比不一致的話，最后顯示的圖形就可能需要拉伸以適應(yīng)Viewport,從而可能造成圖像變形。比如：現(xiàn)在的電視的顯示模式有4:3 和 16:9 或是其它模式，如果使用16:9的模式來(lái)顯示原始寬高比為4：3的視頻，圖像就有

15、變形。一般設(shè)置為：GLU.gluPerspective(gl, 45.0f, (float)width / (float)height, 0.1f, 100.0f);理解透視原理理解透視原理我們知道,遠(yuǎn)處的東西看起來(lái)要小一些,近處的東西看起來(lái)會(huì)大一些,這就是透視原理假設(shè)那兩條線表示公路,理論上講,它們的兩條邊是平行的,但現(xiàn)實(shí)情況中,它們?cè)谶h(yuǎn)方(可以無(wú)限遠(yuǎn))總要相交于一點(diǎn),實(shí)際線段AB的長(zhǎng)度=CD的長(zhǎng)度,只是在此例中使用了透視角,故會(huì)有如上的效果。結(jié)合我們剛才這兩個(gè)函數(shù)zNear,眼睛距離近處的距離,假設(shè)為10米遠(yuǎn),請(qǐng)不要設(shè)置為負(fù)值z(mì)Far表示遠(yuǎn)處的裁面,假設(shè)為1000米遠(yuǎn),就是這兩個(gè)參數(shù)的意義了,再解釋下那個(gè)“眼睛睜開的角度”是什么意思,首先假設(shè)我們現(xiàn)在距離物體有50個(gè)單位距離遠(yuǎn)的位置,在眼睛睜開角度設(shè)置為45時(shí),如圖:我們可以看到,在遠(yuǎn)處一個(gè)球,現(xiàn)在我們將眼睛再?gòu)堥_點(diǎn)看,將眼睛睜開的角度設(shè)置為178(180度表示平角,那時(shí)候我們將什么也看不到,眼睛睜太大了)我們只看到一個(gè)點(diǎn) 因?yàn)槲覀兛吹姆秶罅?這個(gè)球本身大小沒有改變,但是它在我們的視界內(nèi)太小了,反之,我們將眼睛閉小些,改為1度看看會(huì)出現(xiàn)什么情況呢?public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) gl.glViewpo