Android OpenGL ES - 绘制点

一、一些基本概念

世界坐标系

世界坐标系就是3D绘图中像素的坐标。在3D绘图中,坐标轴遵循右手法则,让你右手手心正对自己,大拇指指向X轴正方向,拇指指向Y轴正方向,中指指向Z轴正方向。如下图所示

这里写图片描述

点的表示

空间中一个点具有(x,y,z)坐标。在Android系统中,可以用一个float数组、int数组等来表示一个点，比如

private float[] mArray = { 0f, 0f, 0f };

而在OpenGl ES中,为了提高性能,会把点、颜色等数组放在java.nio 包中定义的Buffer类中。类似于IO流中的缓冲。
创建一个工具类Utils,把获取Buffer数据的代码封装下

public class Utils {     
    /**
     * @param vertexs float 数组
     * @return 获取浮点形缓冲数据
     */
    public static FloatBuffer getFloatBuffer(float[] vertexs) {
        FloatBuffer buffer;
        ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocateDirect(vertexs.length * 4);
        bf.order(ByteOrder.nativeOrder());
        buffer = bf.asFloatBuffer();
        //写入数组
        buffer.put(vertexs);
        //设置默认的读取位置
        buffer.position(0);
        return buffer;
    }    
}

二、绘制一个点

这里只贴上MyRenderer类的代码,其余代码和之前搭建的基础框架一样。

public class MyRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {
        //顶点数组
        private float[] mArray = { 0f, 0f, 0f };
        // 缓冲区
        private FloatBuffer mBuffer;
        public MyRenderer() {
            //获取浮点形缓冲数据
            mBuffer = Utils.getFloatBuffer(mArray);
        }
        // Surface创建的时候调用
        @Override
        public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
            // 设置清屏颜色为黑色
            gl.glClearColor(0f, 0f, 0f, 0f);
        }
        // Surface改变的的时候调用
        @Override
        public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
            // 设置窗口大小
            gl.glViewport(width / 4, width / 2, width / 2, height / 2);
        }
        // 在Surface上绘制的时候调用
        @Override
        public void onDrawFrame(GL10 gl) {
            // 清除屏幕 
            gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
            // 允许设置顶点 // GL10.GL_VERTEX_ARRAY顶点数组
            gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
            // 设置顶点
            gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, mBuffer);
            //设置点的颜色为绿色
            gl.glColor4f(0f, 1f, 0f, 0f);
            //设置点的大小
            gl.glPointSize(80f);
            // 绘制点
            gl.glDrawArrays(GL10.GL_POINTS, 0, 1);
            // 禁止顶点设置
            gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
        }
    }

1、定义顶点数组
我取了一个点的数组，定义x,y,z坐标为(0f,0f,0f)
2、获取浮点形缓冲数据
传入数组,获取浮点形缓冲数据,这一段代码是放在了构造函数里
3、设置清屏颜色
onSurfaceCreated里设置了清屏颜色为黑色,这样便于观看。
glClearColor是设置清屏颜色,类似的还有

glClearDepthf——指明深度缓冲区的清理值
glClearStencil——指明模板缓冲区的清理值

通过调用步骤4里的glClear方法清理。

glClearDepthf（float depth )指明的区间是0~1,初始值为1
glClearStencil(int s)指明模板缓冲区的清理值

4、清除屏幕

glClear(int mask) 方法是用来清理缓冲区，并设置为预设值。 mask的值有以下三种:

 GL_COLOR_BUFFER_BIT——表明颜色缓冲区

 GL_DEPTH_BUFFER_BIT——表明深度缓冲

 GL_STENCIL_BUFFER_BIT——表明模型缓冲区

5、允许设置顶点

glEnableClientState(int array) 调用这个方法来启用客户端的某项功能。对应的是glDisableClientState(int array) 禁用客户端的某项功能。
默认情况下,所有功能是被禁止的。
根据传递进入的int参数选择某项功能。 array 可以是下列符号常量：

GL_VERTEX_ARRAY ——如果启用，顶点矩阵可以用来写入

GL_COLOR_ARRAY————如果启用，颜色矩阵可以用来写入

GL_NORMAL_ARRAY—— 如果启用，  法线矩阵可以用来写入

GL_TEXTURE_COORD_ARRAY——如果启用，纹理坐标矩阵可以用来写入

GL_POINT_SIZE_ARRAY_OES(OES_point_size_arrayextension)——如果启用，点大小矩阵控制大小以渲染点和点sprites。这时由glPointSize 定义的点大小将被忽略，由点大小矩阵提供的大小将被用来渲染点和点sprites。

以上几种参数按顺序对应的专业名词是

顶点 - 颜色 - 法线（用于光照处理） - 材质
顶点
颜色
法线（用于光照处理）
材质

6、设置顶点

glVertexPointer(int size, int type, int stride, Buffer pointer)是定义一个顶点坐标矩阵。传入四个参数

 size——每个顶点的坐标维数，必须是2, 3 或者4，初始值是4。
 type——指明每个顶点坐标的数据类型，允许的符号常量GL_BYTE, GL_SHORT,GL_FIXED 和GL_FLOAT，初始值为GL_FLOAT。
 stride——指明连续顶点间的位偏移，如果为0，顶点被认为是紧密压入矩阵，初始值为0。
 pointer——指明顶点坐标的缓冲区，如果为null，则没有设置缓冲区。

7、设置顶点的颜色为绿色
这个就是设置顶点的颜色
8、设置点的大小
这个就是设置顶点的大小
9、绘制顶点
glDrawArrays(int mode, int first, int count)传入三个参数,分别代表模式、绘制的起点、顶点数量
官方API解释如下:

mode——指明渲染哪一种图元。允许的符号常量有GL_POINTS,GL_LINE_STRIP,GL_LINE_LOOP, GL_LINES, GL_TRIANGLE_STRIP,GL_TRIANGLE_FAN 和GL_TRIANGLES。
first——指明在允许访问的矩阵中的起始索引。
count——指明要渲染的索引的数量。

OpenGL ES提供了两类方法来绘制一个空间几何图形：

public abstract void glDrawArrays(int mode, int first, int count) 使用VetexBuffer 来绘制，顶点的顺序由vertexBuffer中的顺序指定。
public abstract void glDrawElements(int mode, int count, int type, Buffer indices) ，可以重新定义顶点的顺序，顶点的顺序由indices Buffer 指定。

10、禁止顶点设置
绘制完成后，就关闭对应的功能。

三、效果