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Android 3D效果的实现

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前言

前几天有粉丝要求计蒙写一个3d效果的简单教程，其实这个在Android官方demo中是有的，可能对于新手而言看不太明白，于是根据本人自己的理解来写一个教程，并改成粉丝要求的样子。

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文章最后将会贴出源码(照顾新手附加注释)，欢迎留言。

一、先看看聊天（需求）

二、实现效果

三.实现

前五步传感器内容。

1.通过getSystemService获得SensorManager实例对象

mSensorManager = (SensorManager)context.getSystemService(SENSOR_SERVICE);

2.通过SensorManager实例对象获得想要的传感器对象:参数决定获取哪个传感器

 mRotationVectorSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR);

3.在获得焦点时注册传感器并让本类实现SensorEventListener接口

 mSensorManager.registerListener(this, mRotationVectorSensor, 10000);

• 第一个参数：SensorEventListener接口的实例对象
• 第二个参数：需要注册的传感器实例
• 第三个参数：传感器获取传感器事件event值频率：
  SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST = 0：对应0微秒的更新间隔，最快，1微秒 = 1 % 1000000秒
  SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME = 1：对应20000微秒的更新间隔，游戏中常用
  SensorManager.SENSOR_DELAY_UI = 2：对应60000微秒的更新间隔
  SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL = 3：对应200000微秒的更新间隔
  键入自定义的int值x时：对应x微秒的更新间隔

4.必须重写的两个方法：onAccuracyChanged，onSensorChanged

• onSensorChanged: 传感器事件值改变时的回调接口：执行此方法的频率与注册传感器时的频率有关.
• onAccuracyChanged:传感器精度发生改变的回调接口

5.在失去焦点时注销传感器(为Activity提供调用)

    public void stop() {mSensorManager.unregisterListener(this);}

6.draw方法中的方发详解，本案例（opengl坐标系中采用的是3维坐标）

• glEnable：启用服务器端GL功能。
• glFrontFace：定义多边形的正面和背面。多边形正面的方向。GL_CW和GL_CCW被允许，初始值为GL_CCW。
• glShadeModel：选择恒定或光滑着色模式。GL图元可以采用恒定或者光滑着色模式，默认值为光滑着色模式。当图元进行光栅化的时候，将引起插入顶点颜色计算，不同颜色将被均匀分布到各个像素片段。允许的值有GL_FLAT 和GL_SMOOTH，初始值为GL_SMOOTH。
• glVertexPointer：定义一个顶点坐标矩阵。（后续源码中会贴上各个参数以及需要注意的地方）。
• glColorPointer：定义一个颜色矩阵。size指明每个颜色的元素数量，必须为4。type指明每个颜色元素的数据类型，stride指明从一个颜色到下一个允许的顶点的字节增幅，并且属性值被挤入简单矩阵或存储在单独的矩阵中（简单矩阵存储可能在一些版本中更有效率）。
• glDrawElements：由矩阵数据渲染图元

更多建议参考Android官方文档。

四.需求中的青黄色参数

            final float colors[] = {0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,1,  1,  0,  1,  1,  1,  1,  1,1,  1,  1,  1,  0,  1,  1,  1,1,  1,  1,  1,  1,  1,  0,  1,};

五.源码

TdRenderer.java

public class TdRenderer implements GLSurfaceView.Renderer, SensorEventListener {//传感器private SensorManager mSensorManager;private Sensor mRotationVectorSensor;private Cube mCube;private final float[] mRotationMatrix = new float[16];public TdRenderer(Context context) {//第一步：通过getSystemService获得SensorManager实例对象mSensorManager = (SensorManager)context.getSystemService(SENSOR_SERVICE);//第二步：通过SensorManager实例对象获得想要的传感器对象:参数决定获取哪个传感器mRotationVectorSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR);mCube = new Cube();mRotationMatrix[ 0] = 1;mRotationMatrix[ 4] = 1;mRotationMatrix[ 8] = 1;mRotationMatrix[12] = 1;}// 第三步：在获得焦点时注册传感器并让本类实现SensorEventListener接口public void start() {/**第一个参数：SensorEventListener接口的实例对象*第二个参数：需要注册的传感器实例*第三个参数：传感器获取传感器事件event值频率：*    SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST = 0：对应0微秒的更新间隔，最快，1微秒 = 1 % 1000000秒*    SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME = 1：对应20000微秒的更新间隔，游戏中常用*    SensorManager.SENSOR_DELAY_UI = 2：对应60000微秒的更新间隔*    SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL = 3：对应200000微秒的更新间隔*    键入自定义的int值x时：对应x微秒的更新间隔**/mSensorManager.registerListener(this, mRotationVectorSensor, 10000);}//第四步：必须重写的两个方法：onAccuracyChanged，onSensorChanged//第五步：在失去焦点时注销传感器(为Activity提供调用)public void stop() {mSensorManager.unregisterListener(this);}//传感器事件值改变时的回调接口：执行此方法的频率与注册传感器时的频率有关public void onSensorChanged(SensorEvent event) {// 大部分传感器会返回三个轴方向x,y,x的event值//float x = event.values[0];//float y = event.values[1];//float z = event.values[2];if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR) {SensorManager.getRotationMatrixFromVector(mRotationMatrix , event.values);}}public void onDrawFrame(GL10 gl) {gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);gl.glLoadIdentity();gl.glTranslatef(0, 0, -3.0f);gl.glMultMatrixf(mRotationMatrix, 0);gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);gl.glEnableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);mCube.draw(gl);}public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {gl.glViewport(0, 0, width, height);float ratio = (float) width / height;gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);gl.glLoadIdentity();gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10);}public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {gl.glDisable(GL10.GL_DITHER);//指定颜色缓冲区的清理值gl.glClearColor(1,1,1,1);}public class Cube {//opengl坐标系中采用的是3维坐标:private FloatBuffer mVertexBuffer;private FloatBuffer mColorBuffer;private ByteBuffer mIndexBuffer;public Cube() {final float vertices[] = {-1, -1, -1,       1, -1, -1,1,  1, -1,       -1,  1, -1,-1, -1,  1,      1, -1,  1,1,  1,  1,     -1,  1,  1,};final float colors[] = {0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,1,  1,  0,  1,  1,  1,  1,  1,1,  1,  1,  1,  0,  1,  1,  1,1,  1,  1,  1,  1,  1,  0,  1,};final byte indices[] = {0, 4, 5,    0, 5, 1,1, 5, 6,    1, 6, 2,2, 6, 7,    2, 7, 3,3, 7, 4,    3, 4, 0,4, 7, 6,    4, 6, 5,3, 0, 1,    3, 1, 2};ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length*4);vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());mVertexBuffer = vbb.asFloatBuffer();mVertexBuffer.put(vertices);mVertexBuffer.position(0);ByteBuffer cbb = ByteBuffer.allocateDirect(colors.length*4);cbb.order(ByteOrder.nativeOrder());mColorBuffer = cbb.asFloatBuffer();mColorBuffer.put(colors);mColorBuffer.position(0);mIndexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(indices.length);mIndexBuffer.put(indices);mIndexBuffer.position(0);}public void draw(GL10 gl) {//启用服务器端GL功能。gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE);//定义多边形的正面和背面。//参数://mode——多边形正面的方向。GL_CW和GL_CCW被允许，初始值为GL_CCW。gl.glFrontFace(GL10.GL_CW);//选择恒定或光滑着色模式。//GL图元可以采用恒定或者光滑着色模式，默认值为光滑着色模式。当图元进行光栅化的时候，将引起插入顶点颜色计算，不同颜色将被均匀分布到各个像素片段。//参数：//mode——指明一个符号常量来代表要使用的着色技术。允许的值有GL_FLAT 和GL_SMOOTH，初始值为GL_SMOOTH。gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);//定义一个顶点坐标矩阵。//参数：////size——每个顶点的坐标维数，必须是2, 3或者4，初始值是4。////type——指明每个顶点坐标的数据类型，允许的符号常量有GL_BYTE, GL_SHORT, GL_FIXED和GL_FLOAT，初始值为GL_FLOAT。////stride——指明连续顶点间的位偏移，如果为0，顶点被认为是紧密压入矩阵，初始值为0。////pointer——指明顶点坐标的缓冲区，如果为null，则没有设置缓冲区。gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, mVertexBuffer);//定义一个颜色矩阵。//size指明每个颜色的元素数量，必须为4。type指明每个颜色元素的数据类型，stride指明从一个颜色到下一个允许的顶点的字节增幅，并且属性值被挤入简单矩阵或存储在单独的矩阵中（简单矩阵存储可能在一些版本中更有效率）。gl.glColorPointer(4, GL10.GL_FLOAT, 0, mColorBuffer);//由矩阵数据渲染图元//可以事先指明独立的顶点、法线、颜色和纹理坐标矩阵并且可以通过调用glDrawElements方法来使用它们创建序列图元。gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, 36, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, mIndexBuffer);}}//传感器精度发生改变的回调接口public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {//在传感器精度发生改变时做些操作，accuracy为当前传感器精度}
}

ThreeDimensionsRotation,java(Activity记得注册)

public class ThreeDimensionsRotation extends Activity {private GLSurfaceView mGLSurfaceView;private TdRenderer tdRenderer;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);tdRenderer=new TdRenderer(this);// 创建预览视图，并将其设置为Activity的内容mGLSurfaceView = new GLSurfaceView(this);mGLSurfaceView.setRenderer(tdRenderer);setContentView(mGLSurfaceView);}@Overrideprotected void onResume() {super.onResume();tdRenderer.start();mGLSurfaceView.onResume();}@Overrideprotected void onPause() {super.onPause();tdRenderer.stop();mGLSurfaceView.onPause();}}

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