在 Android 中掌握 OpenGL ES 3.0：初学者指南

Android

2023-10-23 04:54:01

引言

踏入图形编程的迷人世界，拥抱 OpenGL ES 3.0 的强大功能，开启一场探索纹理、光影和互动 3D 世界的精彩之旅。本文将作为初学者指南，手把手带你领略 OpenGL ES 3.0 的魅力，点亮你 Android 开发的视觉盛宴。

OpenGL ES 3.0 基础

OpenGL ES（嵌入式系统图形库）是一个跨平台图形库，专门为移动设备而设计。OpenGL ES 3.0 是其最新版本，它提供了一系列先进的功能，例如：

着色语言（GLSL ES 3.0）：增强了编程能力
统一着色器对象：简化了着色器管理
变换反馈：提高渲染效率

Android 中的 OpenGL ES 3.0

在 Android 中，可以使用 GLSurfaceView 组件在应用程序中呈现 OpenGL ES 3.0 图形。GLSurfaceView 是一个 Android 视图，它封装了与 OpenGL ES 3.0 交互所需的底层细节。

设置 OpenGL ES 3.0

以下步骤概述了在 Android 应用程序中设置 OpenGL ES 3.0 的过程：

实现 GLSurfaceView.Renderer 接口： 创建自定义的渲染器类，它将处理 OpenGL ES 3.0 的绘图和更新。
创建自定义渲染器： 在渲染器类中，重写 onSurfaceCreated()、onDrawFrame() 和 onSurfaceChanged() 方法。
设置渲染器： 使用 GLSurfaceView 的 setRenderer() 方法将自定义渲染器设置到 GLSurfaceView。
显示 GLSurfaceView： 将 GLSurfaceView 添加到应用程序布局并设置可见性。

实例：基本图形绘制

让我们绘制一个简单的红色三角形作为我们的第一个 OpenGL ES 3.0 实例：

1. 顶点着色器

#version 300 es
layout(location = 0) in vec3 position;
void main() {
    gl_Position = vec4(position, 1.0);
}

2. 片段着色器

#version 300 es
precision mediump float;
out vec4 fragColor;
void main() {
    fragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}

3. Java 代码

public class MyRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {

    private int program;

    @Override
    public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
        // 创建和编译着色器程序
        int vertexShader = loadShader(GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderSource);
        int fragmentShader = loadShader(GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderSource);
        program = createProgram(vertexShader, fragmentShader);
    }

    @Override
    public void onDrawFrame(GL10 gl) {
        // 清空缓冲区
        GL.glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        // 使用着色器程序
        GL.glUseProgram(program);

        // 绘制三角形
        GL.glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
    }

    @Override
    public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
        // 设置视口
        GL.glViewport(0, 0, width, height);
    }
}