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jiww 2016-06-29 16:07 原文

如果应用定义的顶点不在同一个平面上,并且使用三角形把合适的顶点连接起来,就可以绘制出3D图形了。

使用OpenGL  ES绘制3D图形的方法与绘制2D图形的步骤大致相同,只是绘制3D图形需要定义更多的顶点数据,而且3D图形需要绘制更多的三角形。

使用glDrawArrays(int  mode , int  first  ,  int  count)方法绘制3D,还需要使用glDrawElements(int  mode  , int  count  , int  type , Buffer  indices)方法来组织三维空间上的多个顶点,根据indices指定的索引点来绘制三角形。该方法的第一个参数指定绘制的图形的类型,可设为GL10.GL_TRIANGLES或GL10.GL_TRIANGLE_STRIP;第二个参数指定一共包含多少个参数最重要,它包装了一个长度为3N的数组,比如让该参数包装{0,2,3,1,4,5}数组,这意味着告诉OpenGL  ES要绘制两个三角形,第一个三角形的三个顶点为0、2、3个顶点,第二个三角形的三个顶点为1、4、5个顶点。

由此可见,如果希望在程序中使用glDrawElements(int  mode  , int  count  , int  type , Buffer   indices)方法来绘制3D图形,不仅需要指定每个3D的顶点位置信息,也需要指定3D图形的每个面由哪三个顶点组成。

下面的程序使用glDrawElements(int  mode  , int  count  , int  type , Buffer   indices)方法绘制了两个简单的3D图形:三棱锥和立方体,该程序的Renderer实现类的代码:

 

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.FloatBuffer;
import java.nio.IntBuffer;

import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;

public class MyRenderer3 implements Renderer{
  //定义三棱锥的4个顶点
  float[] taperVertices = new float[]{
    0.0f,0.5f,0.0f,
    -0.5f,-0.5f,-0.2f,
    0.5f,-0.5f,-0.2f,
    0.0f,-0.2f,0.2f
  };
  //定义三棱锥的4个顶点的颜色
  int[] taperColors = new int[]{
    65535,0,0,0,//红色
    0,65535,0,0,//绿色
    0,0,65535,0,//蓝色
    65535,65535,0,0//黄色
  };
  //定义三棱锥的4个三角面
  private byte[] taperFacets = new byte[]{
    0,1,2,//0、1、2三个顶点组成一个面
    0,1,3,//0、1、3三个顶点组成一个面
    1,2,3,//1、2、3三个顶点组成一个面
    0,2,3//0、2、3三个顶点组成一个面
  };
  //定义立方体的8个顶点
  float[] cubeVertices = new float[]{
    //屏幕之外的正方形的四个顶点
    0.5f,0.5f,0.5f,
    0.5f,-0.5f,0.5f,
    -0.5f,-0.5f,0.5f,
    -0.5f,0.5f,0.5f,
    //屏幕之内的正方形的四个顶点
    0.5f,0.5f,-0.5f,
    0.5f,-0.5f,-0.5f,
    -0.5f,-0.5f,-0.5f,
    -0.5f,0.5f,-0.5f
  };
  //定义立方体所需要的6个面(一共是12个三角形所需的顶点)
  private byte[] cubeFacets = new byte[]{
    0,1,2,
    0,2,3,
    2,3,7,
    2,6,7,
    0,3,7,
    0,4,7,
    4,5,6,
    4,6,7,
    0,1,4,
    1,4,5,
    1,2,6,
    1,5,6
  };
  FloatBuffer taperVerticesBuffer;
  IntBuffer taperColorsBuffer;
  ByteBuffer taperFacetsBuffer;
  FloatBuffer cubeVerticesBuffer;
  ByteBuffer cubeFacetsBuffer;
  //控制旋转的角度
  private float rotate;
  public MyRenderer3(){
    //将三棱锥的顶点位置数据数组包装成FloatBuffer
    taperVerticesBuffer = FloatBuffer.wrap(taperVertices);
    //将三棱锥的四个面的数组包装成ByteBuffer
    taperFacetsBuffer = ByteBuffer.wrap(taperFacets);
    //将三棱锥的四个顶点的颜色数组包装成IntBuffer
    taperColorsBuffer = IntBuffer.wrap(taperColors);
    //将立方体的顶点位置数据数组包装成FloatBuffer
    cubeVerticesBuffer = FloatBuffer.wrap(cubeVertices);
    //将立方体的6个面(12个三角形)的数组包装成ByteBuffer
    cubeFacetsBuffer = ByteBuffer.wrap(cubeFacets);
  }

  @Override
  public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
    // 关闭抗抖动
    gl.glDisable(GL10.GL_DITHER);
    //设置系统对透视进行修正
    gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_FASTEST);
    gl.glClearColor(0, 0, 0, 0);
    //设置阴影平滑模式
    gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
    //启用深度测试
    gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);
    //设置深度测试的类型
    gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);
  }

  @Override
  public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
    // 设置3D视窗的大小及位置
    gl.glViewport(0, 0, width, height);
    //将当前矩阵模式视为投影矩阵
    gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
    //初始化单位矩阵
    gl.glLoadIdentity();
    //计算透视视窗的宽度、高度比
    float ratio = (float)width/height;
    //调用此方法设置透视视窗的空间大小
    gl.glFrustumf(-ratio,ratio, -1, 1, 1, 10);
  }

  @Override
  public void onDrawFrame(GL10 gl) {
    // 清除屏幕缓存和深度缓存
    gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    //启用顶点坐标数据
    gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
    //启用顶点颜色数据
    gl.glEnableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);
    //设置当前矩阵模式为模型视图
    gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
    //----------绘制第一个图形---------
    //重置当前的模型视图矩阵
    gl.glLoadIdentity();
    gl.glTranslatef(-0.6f, 0.0f, -1.5f);
    //沿着Y轴旋转
    gl.glRotatef(rotate, 0.0f, 0.2f, 0f);
    //设置顶点的位置数据
    gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, taperVerticesBuffer);
    //设置顶点的颜色数据
    gl.glColorPointer(4, GL10.GL_FIXED, 0, taperColorsBuffer);
    //按taperFacetsBuffer指定的面绘制三角形
    gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP,
    taperFacetsBuffer.remaining(), GL10.GL_UNSIGNED_BYTE,
    taperFacetsBuffer);

    //----------绘制第二个图形---------
    //重置当前的模型视图矩阵
    gl.glLoadIdentity();
    gl.glTranslatef(0.7f, 0.0f, -2.2f);
    //沿着Y轴旋转
    gl.glRotatef(rotate, 0f, 0.2f, 0f);
    //沿着X轴旋转
    gl.glRotatef(rotate, 1f, 0f, 0f);
    //设置顶点的位置数据
    gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, cubeVerticesBuffer);
    //不设置顶点的颜色数据,还用以前的颜色数据
    //按cubeFacetsBuffer指定的面绘制三角形
    gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP,
    cubeFacetsBuffer.remaining(), GL10.GL_UNSIGNED_BYTE,
    cubeFacetsBuffer);
    //绘制结束
    gl.glFinish();
    gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
    //旋转角度增加1
    rotate += 1;
  }

}

从上面的程序不难看出,绘制3D图形的步骤与绘制2D图形的步骤基本相似,区别只是绘制3D图形不仅需要定义各顶点位置的坐标,还需要定义3D图形的各个三角面由哪些顶点组成,

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