Andriod OpenGL 教程 10

关键字： android OpenGL 移动开发教程

到目前为止，我们已经学会了如何创建3D物体，给物体着色，在空间中打开灯光，给物体贴上纹理等基本功能。并有能力创建一个旋转的立方体或者一群闪烁的星星了，对3D编程也有了一定的了解。

这一课，我们将演示如何加载3D世界，并在3D世界中遨游。为此我们采用一个文本文件来定义我们的3D世界。这样可以方便地加载不同的3D世界定义文件，来得到不同的3D世界。

数据文件中每个三角形都以如下形式声明:
        X1 Y1 Z1 U1 V1
        X2 Y2 Z2 U2 V2
        X3 Y3 Z3 U3 V3

保存在world .txt文件中。

类MyWorld方法loadWorld加载这个文件。

MyWorld.java

package wintop.gllesson10;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.FloatBuffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.StringTokenizer;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL11;
import android.view.KeyEvent;
import android.view.MotionEvent;
import android.view.View;
import android.view.View.OnKeyListener;
import android.view.View.OnTouchListener;
import android.content.Context;
import android.util.Log;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.opengl.GLUtils;
public class MyWorld implements OnKeyListener, OnTouchListener {
// 纹理指针
private int[] textures = new int[3];
// 上下文句柄
private Context context;
// 3D 世界
private Sector sector1;
// 下面这些变量用于在3D世界中导航和头像的导航
private final float piover180 = 0.0174532925f;
private float heading;
private float xpos;
private float zpos;
private float yrot;                 //Y 旋转
private float walkbias = 0;
private float walkbiasangle = 0;
private float lookupdown = 0.0f;
// 用于输入控制的变量和因子
private float oldX;
private float oldY;
private final float TOUCH_SCALE = 0.2f;    //
// 顶点缓冲区
private FloatBuffer vertexBuffer;
// 纹理坐标缓冲区
private FloatBuffer textureBuffer;
// 最初的顶点定义
private float[] vertices;
// 纹理坐标(u, v)
private float[] texture;
// 构造函数
public MyWorld(Context context) {
this.context = context;
}
// 加载我们的3D世界
// 参数fileName 从assets目录中加载的文件名
public void loadWorld(String fileName) {
try {
// 一些临时变量
int numtriangles = 0;
int counter = 0;
sector1 = new Sector();
List<String> lines = null;
StringTokenizer tokenizer;
//用于输入文件的快速阅读器
InputStream in_stream = this.context.getAssets().open(fileName);
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(in_stream));
//迭代读取所有的行
String line = null;
while((line = reader.readLine()) != null) {
//跳过注释和空行
if(line.startsWith("//") || line.trim().equals("")) {
continue;
}
//读取这个文件包含多少个三角形
if(line.startsWith("NUMPOLLIES")) {
numtriangles = Integer.valueOf(line.split(" ")[1]);
sector1.num_triangles = numtriangles;
sector1.triangle = new Triangle[sector1.num_triangles];
//读所有的其他行
} else {
if(lines == null) {
lines = new ArrayList<String>();
}
lines.add(line);
}
}
//清理
reader.close();
//现在迭代分析所有的行
for(int loop = 0; loop < numtriangles; loop++) {
//...定义三角形...
Triangle triangle = new Triangle();
//...然后yoga读取的五个点值赋给三角形的顶点
for(int vert = 0; vert < 3; vert++) {
//
line = lines.get(loop * 3 + vert);
tokenizer = new StringTokenizer(line);
//
triangle.vertex[vert] = new Vertex();
//
triangle.vertex[vert].x = Float.valueOf(tokenizer.nextToken());
triangle.vertex[vert].y = Float.valueOf(tokenizer.nextToken());
triangle.vertex[vert].z = Float.valueOf(tokenizer.nextToken());
triangle.vertex[vert].u = Float.valueOf(tokenizer.nextToken());
triangle.vertex[vert].v = Float.valueOf(tokenizer.nextToken());
}
//最后，添加这些三角形到sector
sector1.triangle[counter++] = triangle;
}
//如果什么都没发生, 则写一个日志然后返回
} catch(Exception e) {
Log.e("World", "Could not load the World file!", e);
return;
}
// 现在将顶点和纹理坐标分离出来
vertices = new float[sector1.num_triangles * 3 * 3];
texture = new float[sector1.num_triangles * 3 * 2];
int vertCounter = 0;
int texCounter = 0;
for(Triangle triangle : sector1.triangle) {
//
for(Vertex vertex : triangle.vertex) {
//
vertices[vertCounter++] = vertex.x;
vertices[vertCounter++] = vertex.y;
vertices[vertCounter++] = vertex.z;
//
texture[texCounter++] = vertex.u;
texture[texCounter++] = vertex.v;
}
}
// 建立缓冲区
ByteBuffer byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
vertexBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
vertexBuffer.put(vertices);
vertexBuffer.position(0);
byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(texture.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
textureBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
textureBuffer.put(texture);
textureBuffer.position(0);
}
// 绘图
public void draw(GL10 gl, int filter) {
// 根据给定的滤波方式绑定纹理
gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, textures[filter]);
float xtrans = -xpos;                      //用于游戏者沿X轴平移时的大小
float ztrans = -zpos;                      //用于游戏者沿Z轴平移时的大小
float ytrans = -walkbias - 0.25f;          //用于头部的上下摆动
float sceneroty = 360.0f - yrot;           //位于游戏者方向的360度角
//视图
gl.glRotatef(lookupdown, 1.0f, 0, 0);       //上下旋转
gl.glRotatef(sceneroty, 0, 1.0f, 0);        //根据游戏者正面所对方向所作的旋转
gl.glTranslatef(xtrans, ytrans, ztrans);    //以游戏者为中心的平移场景
//使能顶点，纹理和法向状态
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
// 设置缓冲区数据指针
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, vertexBuffer);
gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, textureBuffer);
// 绘制所有的三角形
gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLES, 0, vertices.length / 3);
// 返回前恢复原来的状态
gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
}
// 加载纹理
public void loadGLTexture(GL10 gl, Context context) {
// 从Android的资源目录获取纹理
InputStream is = context.getResources().openRawResource(R.drawable.mud);
Bitmap bitmap = null;
try {
//BitmapFactory 是 Android 图形库中处理图像的工具
bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);
} finally {
//总是要清理和关闭
try {
is.close();
is = null;
} catch (IOException e) {
}
}
// 生成纹理指针
gl.glGenTextures(3, textures, 0);
// 生成Nearest方式的滤波纹理并绑定到纹理0
gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, textures[0]);
gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL10.GL_NEAREST);
gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL10.GL_NEAREST);
GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0);
// 生成Linear方式的滤波纹理并绑定到纹理1
gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, textures[1]);
gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL10.GL_LINEAR);
gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL10.GL_LINEAR);
GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0);
// 生成mipmapped方式的滤波纹理并绑定到纹理2
gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, textures[2]);
gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL10.GL_LINEAR);
gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL10.GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);
// 在Android系统SDK中，1.0版本没有buildMipMap类似的函数，因此这里
// 检查OpenGL实例的版本，如果为1.1。则使用系统提供的方法，否在使用自定义的方法
if(gl instanceof GL11) {
gl.glTexParameterf(GL11.GL_TEXTURE_2D, GL11.GL_GENERATE_MIPMAP, GL11.GL_TRUE);
GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0);
//
} else {
buildMipmap(gl, bitmap);
}
//清理
bitmap.recycle();
}
// 建立自己的mipmap工具，总是按1/2的比例来缩小原图作为我们新的mipmap纹理层次。
private void buildMipmap(GL10 gl, Bitmap bitmap) {
//
int level = 0;
//
int height = bitmap.getHeight();
int width = bitmap.getWidth();
//
while(height >= 1 || width >= 1) {
//首先, 根据位图生成纹理并设置器对应的层次
GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D, level, bitmap, 0);
if(height == 1 || width == 1) {
break;
}
//增加 mipmap 层次
level++;
height /= 2;
width /= 2;
Bitmap bitmap2 = Bitmap.createScaledBitmap(bitmap, width, height, true);
//清理
bitmap.recycle();
bitmap = bitmap2;
}
}
/ 用于3D世界的一些结构 //
// 一个包含纹理坐标的经典的Vertex类
public class Vertex {
public float x,y,z;
public float u,v;
}
// Triangle类，包含三角形的所有顶点
public class Triangle {
public Vertex[] vertex = new Vertex[3];
}
// Sector类，保存我们的3D世界的所有三角形的个数和所有三角形
public class Sector {
public int num_triangles;
public Triangle[] triangle;
}
// ===== 处理监听事件 ===== //
// 重载键盘监听器以监听键盘事件
@Override
public boolean onKey(View v, int keyCode, KeyEvent event) {
// 处理键盘按下的事件
if(event.getAction() == KeyEvent.ACTION_DOWN)
{
return onKeyDown(keyCode, event);
}
return false;
}
/**
* 检查 DPad 按下 左, 右, 上  和  下按钮.
* 然后按相应的方向行走或者旋转头部.
*
* @参数 keyCode - 键值
* @参数 event - 键事件
* @返回值 事件处理了则返回true
*/
public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) {
if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_LEFT) {
heading += 1.0f;
yrot = heading;                    // 向左旋转场景
} else if(keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_RIGHT) {
heading -= 1.0f;
yrot = heading;                    //向右侧旋转场景
} else if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_UP) {
xpos -= (float)Math.sin(heading * piover180) * 0.05f;  //沿游戏者所在的X平面移动
zpos -= (float)Math.cos(heading * piover180) * 0.05f;  //沿游戏者所在的Z平面移动
if(walkbiasangle >= 359.0f) {                           //如果walkbiasangle大于359度
walkbiasangle = 0.0f;                              //将 walkbiasangle 设为0
} else {
walkbiasangle += 10;                              //如果 walkbiasangle < 359 ，则增加 10
}
walkbias = (float)Math.sin(walkbiasangle * piover180) / 20.0f; //使游戏者产生跳跃感
} else if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_DOWN) {
xpos += (float)Math.sin(heading * piover180) * 0.05f; //沿游戏者所在的X平面移动
zpos += (float)Math.cos(heading * piover180) * 0.05f; //沿游戏者所在的Z平面移动
if(walkbiasangle <= 1.0f) {                             //如果walkbiasangle小于1度
walkbiasangle = 359.0f;                                //使 walkbiasangle 等于 359
} else {
walkbiasangle -= 10;                               //如果 walkbiasangle > 1 减去 10
}
walkbias = (float)Math.sin(walkbiasangle * piover180) / 20.0f; //使游戏者产生跳跃感
}
//事件处理完成后
return true;
}
/**
* 触屏方式处理.
*/
@Override
public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
boolean handled = false;
float x = event.getX();
float y = event.getY();
//如果在屏幕上移动
if(event.getAction() == MotionEvent.ACTION_MOVE) {
//计算改变的值
float dx = x - oldX;
float dy = y - oldY;
//通过触摸上下移动
lookupdown += dy * TOUCH_SCALE;
//通过触摸左右观看
heading += dx * TOUCH_SCALE;
yrot = heading;
//处理完事件后
handled = true;
}
//保存当前的值
oldX = x;
oldY = y;
return handled;
}
}

最终运行结果：

代码下载地址：http://download.csdn.net/detail/seniorwizard/4470542

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