Android OpenGL的简单使用（11）：GLES20线和图形的绘制 - alonealice

绘制线

线段的绘制很简单，在之前点绘制的基础上，首先需要多增加几个顶点的数据：

//顶点数组
private final float[] VERTEX = {   // in counterclockwise order:
        0, 0, 0,
        1, 0, 0,
        1, 1, 0
};

修改glVertexAttribPointer方法对应数据的数量：

1 2	GLES20.glVertexAttribPointer(mPositionHandle, 3, GLES20.GL_FLOAT, false, 12, mBuffer);

最后在绘制时指定绘制方式为线段：

@Override
public void onDrawFrame(GL10 gl) {
    // 清除屏幕
    GLES20.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    GLES20.glUniformMatrix4fv(mMatrixHandle, 1, false, mMVPMatrix, 0);
    GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_LINE_STRIP, 0, 3);
}

GL_LINES：独立的线段，1和2连，3和4连等；

GL_LINE_STRIP：连续的线段，1和2连，2和3连等；

GL_LINE_LOOP：收尾相连，1和2连，2和3连，3和1连；

绘制矩形

利用三角形我们可以“拼出”矩形。

创建顶点索引数据：

private static final short[] VERTEX_INDEX = { 0, 1, 2, 0, 2, 3 };

private final ShortBuffer mVertexIndexBuffer;
...

mVertexIndexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(VERTEX_INDEX.length * 2)
                    .order(ByteOrder.nativeOrder())
                    .asShortBuffer()
                    .put(VERTEX_INDEX);
            mVertexIndexBuffer.position(0);

在onDrawFrame中绘制：

1	GLES20.glDrawElements(GLES20.GL_TRIANGLES, VERTEX_INDEX.length, GLES20.GL_UNSIGNED_SHORT, mVertexIndexBuffer);

glDrawElements：它使用来自启用数组的计数顺序元素，从索引开始构造几何图元序列。mode指定构造什么类型的图元以及数组元素如何构造这些图元。

mode：指定要渲染的图元类型。接受符号常量GL_POINTS，GL_LINE_STRIP，GL_LINE_LOOP，GL_LINES，GL_TRIANGLE_STRIP，GL_TRIANGLE_FAN和GL_TRIANGLES。

count：指定要渲染的元素数。

type：指定indices中值的类型。必须是GL_UNSIGNED_BYTE或GL_UNSIGNED_SHORT。

indices：指定指向存储索引的位置的指针。

绘制纹理

图片的纹理

在原先绘制矩形的基础上，先添加图片的纹理

 int[] texNames = new int[1];
 GLES20.glGenTextures(1, texNames, 0);
int mTexName = texNames[0];
 Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(OpenGlTextureActivity.this.getResources(),
         R.drawable.bg2);
 GLES20.glActiveTexture(GLES20.GL_TEXTURE0);
 GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, mTexName);
 GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
         GLES20.GL_LINEAR);
 GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
         GLES20.GL_LINEAR);
 GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_WRAP_S,
         GLES20.GL_REPEAT);
 GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_WRAP_T,
         GLES20.GL_REPEAT);
 GLUtils.texImage2D(GLES20.GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0);

glGenTextures：创建纹理，产生ｎ个纹理ID存储在textures数组中。

glActiveTexture：激活纹理单元。texture必须是GL_TEXTUREi之一，其中i的范围从0到（GL_MAX_COMBINED_TEXTURE_IMAGE_UNITS - 1）。初始值是GL_TEXTURE0

glBindTexture：将一个指定的纹理ID绑定到一个纹理目标上。

glTexParameteri：确定如何把纹理象素映射成像素。

glTexParameteri（GLenum target,GLenum pname,GLint param）

target：指定之前激活了的纹理要绑定到的一个目标。必须是GL_TEXTURE_2D 或GL_TEXTURE_CUBE_MAP。

pname：指定一个单值纹理参数的符号名，pname可以是下列值之一：GL_TEXTURE_MIN_FILTER（放大过滤） GL_TEXTURE_MAG_FILTER（缩小过滤）GL_TEXTURE_WRAP_S （S方向）GL_TEXTURE_WRAP_T（T方向）。

param：指定pname的值。

params提供的缩小采样功能，可选参数如下：

GL_NEAREST

临近采样，返回与纹理像素的中心最接近（在曼哈顿距离内）的纹理元素的值。

GL_LINEAR

线性采样，返回最接近被纹理像素中心的四个纹理元素的加权平均值。

GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST

选择最接近匹配纹理像素大小的mipmap，并使用GL_NEAREST标准（最接近像素中心的纹理元素）来生成纹理值。

GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST

选择最接近匹配纹理像素大小的mipmap，并使用GL_LINEAR标准（最接近像素中心的四个纹理元素的加权平均值）来生成纹理值。

GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR

选择与纹理像素大小最匹配的两个mipmap，并使用GL_NEAREST标准（最接近像素中心的纹理元素）从每个mipmap生成纹理值。最终纹理值是这两个值的加权平均值。

GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR

选择与纹理像素大小最匹配的两个mipmap，并使用GL_LINEAR标准（最接近像素中心的四个纹理元素的加权平均值）从每个mipmap生成纹理值。最终纹理值是这两个值的加权平均值。

shader 代码

private static final String VERTEX_SHADER =
        "uniform mat4 uMVPMatrix;" +
        "attribute vec4 vPosition;" +
        "attribute vec2 a_texCoord;" +
        "varying vec2 v_texCoord;" +
        "void main() {" +
        "  gl_Position = uMVPMatrix * vPosition;" +
        "  v_texCoord = a_texCoord;" +
        "}";
private static final String FRAGMENT_SHADER =
        "precision mediump float;" +
        "varying vec2 v_texCoord;" +
        "uniform sampler2D s_texture;" +
        "void main() {" +
        "  gl_FragColor = texture2D(s_texture, v_texCoord);" +
        "}";

uniform 由外部程序传递给 shader，就像是C语言里面的常量，shader 只能用，不能改；attribute 是只能在 vertex shader 中使用的变量；varying 变量是 vertex 和 fragment shader 之间做数据传递用的。

绘制

首先我们需要指定截取纹理的哪一部分绘制到图形上：

private static final float[] TEX_VERTEX = {   // in clockwise order:
        1, 0,  // bottom right
        0, 0,  // bottom left
        0, 1,  // top left
        1, 1,  // top right
};

mTexVertexBuffer = Util.getFloatBuffer(TEX_VERTEX);

修改初始化和绘制的代码

@Override
public void onSurfaceCreated(GL10 unused, EGLConfig config) {
    // ...

    mPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "vPosition");
    mTexCoordHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "a_texCoord");
    mMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");
    mTexSamplerHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "s_texture");

    GLES20.glEnableVertexAttribArray(mPositionHandle);
    GLES20.glVertexAttribPointer(mPositionHandle, 3, GLES20.GL_FLOAT, false,
            12, mVertexBuffer);

    GLES20.glEnableVertexAttribArray(mTexCoordHandle);
    GLES20.glVertexAttribPointer(mTexCoordHandle, 2, GLES20.GL_FLOAT, false, 0,
            mTexVertexBuffer);

    // ...
}

@Override
public void onDrawFrame(GL10 unused) {
    GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    GLES20.glUniformMatrix4fv(mMatrixHandle, 1, false, mMVPMatrix, 0);
    GLES20.glUniform1i(mTexSamplerHandle, 0);

    // 用 glDrawElements 来绘制，mVertexIndexBuffer 指定了顶点绘制顺序
    GLES20.glDrawElements(GLES20.GL_TRIANGLES, VERTEX_INDEX.length,
            GLES20.GL_UNSIGNED_SHORT, mVertexIndexBuffer);
}

在 activity 销毁时，我们需要销毁 OpenGL 纹理：

1	GLES20.glDeleteTextures(1, new int[] { mTexName }, 0);

读取显存

在 onDrawFrame 方法执行完毕之后（实际上是 glDrawElements 执行完毕之后），我们就可以从显存中读取帧数据了。这里我们利用 glReadPixels 方法读取数据：

captureBitmap = getImage(surfaceView.getWidth(), surfaceView.getHeight());

private Bitmap getImage(int width, int height) {
	ByteBuffer rgbaBuf = ByteBuffer.allocateDirect(width * height * 4);
	rgbaBuf.position(0);
	GLES20.glReadPixels(0, 0, width, height, GLES20.GL_RGBA, GLES20.GL_UNSIGNED_BYTE,rgbaBuf);
	Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
	bmp.copyPixelsFromBuffer(rgbaBuf);
	return bmp;
}

注意：glReadPixels方法必须在onDrawFrame中，在glDrawElements之后，在onDrawFrame以外调用可能会拿到空的bitmap。

绘制线

绘制矩形

绘制纹理

图片的纹理

shader 代码

绘制

读取显存

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