publicclassMyGLSurfaceViewextendsGLSurfaceView {

privatefinalfloatTOUCH_SCALE_FACTOR =180.0f /320;

/**

* 具体实现的渲染器

*/

privateOPhoneOglesDevRenderer mRenderer;

/**

* 记录上次触屏位置的坐标

*/

privatefloatmPreviousX, mPreviousY;

publicMyGLSurfaceView(Context context) {

super(context);

// 设置渲染器

mRenderer =newOPhoneOglesDevRenderer(context);

setRenderer(mRenderer);

// 设置渲染模式为主动渲染

setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY);

}

publicvoidonPause() {

super.onPause();

}

publicvoidonResume() {

super.onResume();

}

/**

* 响应触屏事件

*/

@Override

publicbooleanonTouchEvent(MotionEvent e) {

floatx = e.getX();

floaty = e.getY();

switch(e.getAction()) {

caseMotionEvent.ACTION_MOVE:

floatdx = x - mPreviousX;

floatdy = y - mPreviousY;

mRenderer.mAngleX += dx * TOUCH_SCALE_FACTOR;

mRenderer.mAngleY += dy * TOUCH_SCALE_FACTOR;

requestRender();

}

mPreviousX = x;

mPreviousY = y;

returntrue;

}

}

OpenGL ES开发简要框架

开发OpenGL ES程序，首要做的就是设置视口，设置投影矩阵，设置模型视图矩阵等。对于设置模型视图矩阵，我们通常会分别设置相机矩阵和模型矩阵。对于一些全局性的设置，我们通常只需要执行一次；而对于那些需要动态改变的属性，则应该在相应事件发生时或者逐帧进行动态更新。GLSurfaceView.Renderer接口提供了监视绘图表面创建、改变以及逐帧更新的方法，分别是：

/**

* 创建绘图表面时调用

*/

@Override

publicvoidonSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config)

/**

* 当绘图表面尺寸发生改变时调用

*/

@Override

publicvoidonSurfaceChanged(GL10 gl,intwidth,intheight)

/**

* 逐帧渲染

*/

@Override

publicvoidonDrawFrame(GL10 gl)

/** * 创建绘图表面时调用 */ @Override public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) /** * 当绘图表面尺寸发生改变时调用 */ @Override public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) /** * 逐帧渲染 */ @Override public void onDrawFrame(GL10 gl)

通常，我们在onSurfaceCreated()中通过调用glHint()函数来设置渲染质量与速度的平衡，设置清屏颜色，着色模型，启用背面剪裁和深度测试，以及禁用光照和混合等全局性设置。相关代码如下：

publicvoidonSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {

//全局性设置

gl.glDisable(GL10.GL_DITHER);

gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_FASTEST);

//设置清屏背景颜色

gl.glClearColor(0.5f,0.5f,0.5f,1);

//设置着色模型为平滑着色

gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);

//启用背面剪裁

gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE);

gl.glCullFace(GL10.GL_BACK);

//启用深度测试

gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);

//禁用光照和混合

gl.glDisable(GL10.GL_LIGHTING);

gl.glDisable(GL10.GL_BLEND);

}

在onSurfaceChanged中，我们会根据绘图表面尺寸的改变，来即时改变视口大小，以及重新设置投影矩阵。相关代码如下：

publicvoidonSurfaceChanged(GL10 gl,intwidth,intheight) {

//设置视口

gl.glViewport(0,0, width, height);

//设置投影矩阵

floatratio = (float) width / height;//屏幕宽高比

gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);

gl.glLoadIdentity();

GLU.gluPerspective(gl,45.0f, ratio,1,5000);

//每次修改完GL_PROJECTION后，最好将当前矩阵模型设置回GL_MODELVIEW

gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);

}

}

在onDrawFrame中，需要编写的是每帧实际渲染的代码，包括清屏，设置模型视图矩阵，渲染模型，以及相应的update函数。相关代码如下：

publicvoidonDrawFrame(GL10 gl) {

//一般的opengl程序，首先要做的就是清屏

gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

//紧接着设置模型视图矩阵

setUpCamera(gl);

//渲染物体

drawModel(gl);

//更新时间

updateTime();

}

设置模型视图矩阵(即GL_MODELVIEW矩阵)时，我们通常分别设置相机和物体矩阵。在设置相机矩阵时，我们可以通过调用

GLU.gluLookAt (GL10 gl, float eyeX, float eyeY, float eyeZ, float centerX, float centerY, float centerZ, float upX, float upY, float upZ) 传入视点位置(eyeX, eyeY, eyeZ)、被观察体的中心位置(centerX, centerY, centerZ)以及相机向上方向的向量(upX, upY, upZ)。相关代码如下：

/**

* 设置相机矩阵

* @param gl

*/

privatevoidsetUpCamera(GL10 gl) {

gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);

gl.glLoadIdentity();

GLU.gluLookAt(gl, mfEyeX, mfEyeY, mfEyeZ, mfCenterX, mfCenterY, mfCenterZ,0,1,0);

}

OpenGL ES中采用的是矩阵堆栈体系。对于模型视图矩阵，堆栈深度至少为16；对于投影矩阵或者纹理矩阵，则至少为2。由于OpenGL ES中的矩阵操作，都是针对当前栈顶的矩阵，因此很多时候需要配对使用glPushMatrix()和glPopMatrix()来进行保存和恢复矩阵现场。在本例中，渲染模型之前，我们首先使用glPushMatrix()来复制当前模型视图矩阵，并将其推入到栈顶，之后所有的矩阵操作均针对该矩阵。然后我们通过调用glRotate()函数，进行适当的旋转，在渲染模型完毕之后，通过调用glPopMatrix()将当前矩阵弹出，恢复之前的矩阵现场。相关代码如下：

/**

* 渲染模型

* @param gl

*/

privatevoiddrawModel(GL10 gl) {

gl.glPushMatrix();

{

//首先对模型进行旋转

gl.glRotatef(mfAngleX,1,0,0);//绕X轴旋转

gl.glRotatef(mfAngleY,0,1,0);//绕Y轴旋转

if(mModel.containsAnimation()) {

//如果模型有动画，那么按时间就更新动画

if(mMsPerFrame >0) {

mModel.animate(mMsPerFrame *0.001f);//将毫秒数转化为秒, /1000

}

mModel.fillRenderBuffer();//更新顶点缓存

}

mModel.render(gl);//渲染模型

mModel.renderJoints(gl);//渲染关节，骨骼

}

gl.glPopMatrix();

}

OpenGL ES中支持三种渲染图元：点(GL_POINTS)、线(GL_LINES)和三角形(GL_TRIANGLES)。在本例子中，模型实体采用三角形渲染(对应函数mModel.render(gl))，而对于有骨骼信息的模型，会使用点和线来渲染骨骼辅助信息(对应函数mModel.renderJoints(gl))。OpenGL ES抛弃了OpenGL中传统但低效的glBegin()、glEnd()的渲染方式，采用了更为高效的批量渲染模式，使用java.nio.Buffer对象来存储渲染数据，之后通过调用glVertexPointer()、glNormalPointer()、glColorPointer()以及glTextureCoordPointer()传入Buffer对象来分别设置顶点位置、法线、颜色和纹理坐标渲染数据。在设置渲染数据的同时，需要通过调用glEnableClientState()函数，分别传入GL_VERTEX_ARRAY、GL_NORMAL_ARRAY、GL_COLOR_ARRAY和GL_TEXTURE_COORD_ARRAY来通知底层引擎启用相应渲染属性数据。这四个渲染属性并非要全部设置，而是可以根据需要只是启用其中的某几个。在本例中，渲染模型实体时，仅启用了顶点位置数据和纹理坐标数据；在渲染点线的骨骼辅助信息时，则仅仅启用了顶点位置数据。对于那些没有被启用的渲染属性，必须要确保其当前处于为非活动状态(即调用glDisableClientState())，否则就可能会对渲染结果造成一定影响，或者白白加重底层管线运算负担。

另外需要注意的是OPhone中要传入gl*Pointer()函数的Buffer对象必须要为direct模式申请的，这样可以确保缓存对象放置在Native的堆中，以免受到Java端的垃圾回收机制的影响。对于FloatBuffer、ShortBuffer和IntBuffer等多字节的缓存对象，它们的字节顺序必须设置为nativeOrder，否则会极大降低程序执行效率。

在设置好各个渲染属性的数据之后，就要通过调用glDrawArrays()或者glDrawElements()来进行数据的最终提交渲染。前者表示传入的数据是最终要渲染的数据，可以直接渲染，而后者会根据传入的索引，由底层重组最终要真正渲染的数据。相比之下，后者可以节省更多的内存。下面的代码展示了以三角形来渲染模型实体，启用顶点位置数据和纹理坐标数据，未启用法线和颜色数据：

/**

* 渲染实体模型

* @param gl

*/

publicvoidrender(GL10 gl) {

gl.glPushMatrix();

{

//设置默认颜色

gl.glColor4f(1.0f,0.5f,0.5f,1.0f);

//启用客户端状态

gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

//遍历所有的MS3D Group，渲染每一个Group

for(inti =0; i

if(mpGroups[i].getTriangleCount() ==0) {

//如果该Group包含的三角形个数为零，则直接跳过

continue;

}

//得到相应纹理

TextureInfo tex = mpTexInfo[i % mpTexInfo.length];

if(tex !=null) {

//如果纹理不为空，则绑定相应纹理

gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, tex.mTexID);

//启用纹理贴图

gl.glEnable(GL10.GL_TEXTURE_2D);

//绑定纹理坐标数据

gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FLOAT,0,

mpBufTextureCoords[i]);

}else{

//如果纹理为空，禁用纹理贴图

//禁用纹理客户端状态

gl.glDisable(GL10.GL_TEXTURE_2D);

gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

}

//绑定顶点数据

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT,0, mpBufVertices[i]);

//提交渲染

gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLES,0, mpGroups[i]

.getTriangleCount() *3);

}

//渲染完毕，重置客户端状态

gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

gl.glDisable(GL10.GL_TEXTURE_2D);

}

gl.glPopMatrix();

}

程序中渲染骨骼关节辅助信息的部分，就是以点和线的模型进行渲染，相关代码如下

/**

* 渲染骨骼帮助信息

* @param gl

*/

publicvoidrenderJoints(GL10 gl) {

if(!containsJoint()) {

return;

}

//为保证骨骼始终可见，暂时禁用深度测试

gl.glDisable(GL10.GL_DEPTH_TEST);

//设置点和线的宽度

gl.glPointSize(4.0f);

gl.glLineWidth(2.0f);

//仅仅启用顶点数据

gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

//渲染骨骼连线

gl.glColor4f(1.0f,0.0f,0.0f,1.0f);//设置颜色

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT,0, mBufJointLinePosition);

//提交渲染

gl.glDrawArrays(GL10.GL_LINES,0, mJointLineCount);

//渲染关节点

gl.glColor4f(1.0f,1.0f,0.0f,1.0f);//设置颜色

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT,0, mBufJointPointPosition);

//提交渲染

gl.glDrawArrays(GL10.GL_POINTS,0, mJointPointCount);

//重置回默认状态

gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

gl.glPointSize(1.0f);

gl.glLineWidth(1.0f);

gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);

}

纹理操作        在前面的代码中，我们看到了启用、绑定纹理等操作。纹理映射是3D中非常重要的一块，如果没有纹理，整个3D世界就会只是一些单纯的色块。OPhone中目前支持2D纹理映射(贴图尺寸必须要为2的N次方)，并支持2个以上的纹理贴图单元。由于纹理数据存储在OpenGL ES服务器端(可以理解为GPU端，即Graphics Process Unit，图形处理单元)，因此需要我们从客户端(即外部的应用程序端)将像素数据传入，由底层将这些像素转换成更为高效的、对硬件更为友好的纹素格式。OpenGL ES中的每一个纹理都被当作一个纹理对象，它除了包括纹理像素数据之外，还包括该纹理的其他属性，比如名字、过滤模式、混合模式等。开发者需要首先向底层申请一个纹理名称，之后上传纹理像素数据，以及设置其他属性。下面的代码向我们展示了如何在OPhone中创建一个纹理对象：

/**

* 创建一个纹理对象

* @param context - 应用程序环境

* @param gl - opengl es对象

* @param resID - R.java中的资源ID

* @param wrap_s_mode - 纹理环绕S模式

* @param wrap_t_mode - 纹理环绕T模式

* @return 申请好的纹理ID

*/

publicstaticintgetTexture(Context context, GL10 gl,intresID,

intwrap_s_mode,intwrap_t_mode) {

//申请一个纹理对象ID

int[] textures =newint[1];

gl.glGenTextures(1, textures,0);

//绑定这个申请来的ID为当前纹理操作对象

inttextureID = textures[0];

gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, textureID);

//设置当前纹理对象的过滤模式

gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MIN_FILTER,

GL10.GL_NEAREST);

gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MAG_FILTER,

GL10.GL_LINEAR);

//设置环绕模式

gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_WRAP_S,

wrap_s_mode);

gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_WRAP_T,

wrap_t_mode);

//设置混合模式

gl.glTexEnvf(GL10.GL_TEXTURE_ENV, GL10.GL_TEXTURE_ENV_MODE,

GL10.GL_REPLACE);

//开始载入纹理

InputStream is = context.getResources().openRawResource(resID);

Bitmap bitmap;

try{

bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);

}finally{

try{

is.close();

}catch(IOException e) {

// Ignore.

}

}

//绑定像素数据到纹理对象

GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D,0, bitmap,0);

bitmap.recycle();

returntextureID;

}

创建好纹理对象之后，在使用时，需要首先通过调用gl.glEnable(GL10.GL_TEXTURE_2D)来通知底层开启纹理贴图操作，之后绑定相应的纹理ID到当前纹理贴图单元，同时通过调用glTexCoordPointer()来设置好相应的纹理坐标信息，最终提交渲染时，底层就会自动进行纹理映射操作。当纹理不再被使用时，可以通过调用glDeleteTextures()来将其删除。

输入事件响应

我们可以重载GLSurfaceView的onTouchEvent()方法，从而监测用户对屏幕的触摸事件。本例中，我们根据触摸位置的改变，来对模型进行绕Y轴和X轴的旋转。如果有需要，开发者还可以重载键盘按键onKeyDown()方法。值得注意的是，由于这些事件和渲染线程是分别独立的线程，因此有些操作如果需要确保在渲染线程内部执行的话，可以调用queueEvent (Runnable)来将该操作附加到渲染线程操作队列中。相关代码如下：

/**

* 响应触屏事件

*/

@Override

publicbooleanonTouchEvent(MotionEvent e) {

floatx = e.getX();

floaty = e.getY();

switch(e.getAction()) {

caseMotionEvent.ACTION_MOVE:

floatdx = x - mPreviousX;

floatdy = y - mPreviousY;

mRenderer.mfAngleY += dx * TOUCH_SCALE_FACTOR;

mRenderer.mfAngleX += dy * TOUCH_SCALE_FACTOR;

requestRender();

}

mPreviousX = x;

mPreviousY = y;

returntrue;

}