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,