編輯:關於Android編程
本人比較懶,不說廢話,直接貼代碼,代碼後附有完整項目
package test.com.opengles5_3; import android.opengl.GLES20; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.ByteOrder; import java.nio.FloatBuffer; /** * Created by hbin on 2016/8/2. * 顏色立方體 */ public class Cube { int mProgram;//自定義渲染管線著色器程序id int muMVPMatrixHandle;//總變換矩陣引用 int maPositionHandle;//頂點位置屬性引用 int maColorHandle;//頂點顏色屬性引用 String mVertexShader;//頂點設色器代碼腳本 String mFragmentShader;//片元著色器代碼腳本 FloatBuffer mVertexBuffer;//頂點坐標數據緩沖 FloatBuffer mColorBuffer;//頂點著色數據緩沖 int vCount=0; public Cube(MySurfaceView mv){ initVertexData(); initShader(mv); } //初始化頂點坐標與著色數據的方法 public void initVertexData() { //總頂點數 vCount=12*6;//一共6個面,每個面12個頂點,每個面4個三角形 float vertices[]=new float[] { //opengles以三角形方式繪制多邊形,此處把一個平面分成4個三角形進行繪制 //以立方體的中心點作為三維坐標系的原點,z軸穿過前面,後面的中心點 //x軸穿過左右面的中心點 //y軸穿過上下面的中心點 //前面 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面的中心點 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,// 右上 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左上 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左上 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左下 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左下 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 0,0,Constant.UNIT_SIZE,//前面中心點 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右上 //後面 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//後面中心點 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右上 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右下 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//後面中心點 Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右下 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//後面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左上 0,0,-Constant.UNIT_SIZE,//後面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左上 Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//右上 //左面 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//左前 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左後 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左後 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,//左下 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 -Constant.UNIT_SIZE,0,0,//左面中心點 -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,//右下 -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,// 左後 //右面 Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,0,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, //上面 0,Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, 0,Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, //下面 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, -Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, 0,-Constant.UNIT_SIZE,0, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE, Constant.UNIT_SIZE,-Constant.UNIT_SIZE,Constant.UNIT_SIZE, }; //創建頂點坐標數據緩沖 ////vertices.length*4是因為一個float四個字節 ByteBuffer vbb=ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length*4); vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//設置字節順序 mVertexBuffer=vbb.asFloatBuffer();//轉為Float型緩沖 mVertexBuffer.put(vertices);//向緩沖區放入頂點坐標數據 mVertexBuffer.position(0);//設置緩沖區起始位置 //頂點顏色值數組,每個頂點4個色彩值 RGBA float colors[]=new float[]{ //前面 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,0,0, 1,0,0,0, //後面 1,1,1,0,//中間為白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,0,1,0, 0,0,1,0, //左面 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,0,1,0, 1,0,1,0, //右面 1,1,1,0,//中間為白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 1,1,0,0, 1,1,0,0, //上面 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,0,0, 0,1,0,0, //下面 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, 1,1,1,0,//中間為白色 0,1,1,0, 0,1,1,0, }; //創建頂點著色數據緩沖 ByteBuffer cbb=ByteBuffer.allocateDirect(colors.length*4); cbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//設置字節序 mColorBuffer=cbb.asFloatBuffer();//轉換為Float型緩沖 mColorBuffer.put(colors);//向緩沖區放入頂點著色數據 mColorBuffer.position(0);//設置緩沖區起始位置 } //初始化shader public void initShader(MySurfaceView mv) { //加載頂點著色器的腳本內容 mVertexShader=ShaderUtil.loadFromAssetsFile("vertex.sh",mv.getResources()); //加載片元著色器的腳本內容 mFragmentShader=ShaderUtil.loadFromAssetsFile("frag.sh",mv.getResources()); //基於頂點著色器與片元著色器創建程序 mProgram=ShaderUtil.createProgram(mVertexShader,mFragmentShader); // 獲取程序中頂點位置屬性引用id maPositionHandle= GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aPosition"); //獲取程序中頂點顏色屬性引用id maColorHandle=GLES20.glGetAttribLocation(mProgram,"aColor"); //獲取程序中總變換矩陣引用id muMVPMatrixHandle=GLES20.glGetUniformLocation(mProgram,"uMVPMatrix"); } public void drawSelf() { //制定使用某套shader程序 GLES20.glUseProgram(mProgram); //將最終變換矩陣傳入shader程序 GLES20.glUniformMatrix4fv(muMVPMatrixHandle,1,false,MatrixState.getFinalMatrix(),0); //為畫筆指定頂點位置數據 GLES20.glVertexAttribPointer ( maPositionHandle, 3, GLES20.GL_FLOAT, false, 3*4, mVertexBuffer ); //為畫筆指定頂點著色數據 GLES20.glVertexAttribPointer ( maColorHandle, 4, GLES20.GL_FLOAT, false, 4*4, mColorBuffer ); //允許頂點位置數據數組 GLES20.glEnableVertexAttribArray(maPositionHandle); GLES20.glEnableVertexAttribArray(maColorHandle); //繪制立方立方體 GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES,0,vCount); } }
package test.com.opengles5_3; import android.app.Activity; import android.content.pm.ActivityInfo; import android.os.Bundle; import android.view.Window; import android.view.WindowManager; public class MainActivity extends Activity { private MySurfaceView mGLSurfaceView; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); // 設置為全屏 requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN, WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN); // 設置為橫屏模式 setRequestedOrientation(ActivityInfo.SCREEN_ORIENTATION_LANDSCAPE); // 初始化GLSurfaceView mGLSurfaceView = new MySurfaceView(this); // 切換到主界面 setContentView(mGLSurfaceView); mGLSurfaceView.requestFocus();// 獲取焦點 mGLSurfaceView.setFocusableInTouchMode(true);// 設置為可觸控 } @Override protected void onResume() { super.onResume(); mGLSurfaceView.onResume(); } @Override protected void onPause() { super.onPause(); mGLSurfaceView.onPause(); } }
package test.com.opengles5_3; import android.opengl.Matrix; import java.nio.ByteBuffer; /** * Created by hbin on 2016/8/2. * 存儲系統矩陣狀態的類 */ public class MatrixState { private static float[] mProjMatrix=new float[16];//4x4矩陣,投影用 private static float[] mVMatrix=new float[16];//攝像機位置朝向9參數矩陣 private static float[] currMatrix;//當前變換矩陣 //保護變換矩陣的棧 static float[][] mStack=new float[10][16]; static int stackTop=-1; public static void setInitStack() { currMatrix=new float[16]; Matrix.setRotateM(currMatrix,0,0,1,0,0); } public static void pushMatrix(){//保護變換矩陣 stackTop++; for (int i=0;i<16;i++){ mStack[stackTop][i]=currMatrix[i]; } } public static void popMatrix(){//恢復變換矩陣 for (int i=0;i<16;i++){ currMatrix[i]=mStack[stackTop][i]; } stackTop--; } public static void translate(float x,float y,float z){//設置沿xyz軸移動 Matrix.translateM(currMatrix,0,x,y,z); } //設置攝像機 static ByteBuffer llbb=ByteBuffer.allocateDirect(3*4); static float[] cameraLocation=new float[3];//攝像機位置 public static void setCamera ( float cx,//攝像機位置x float cy,//攝像機位置y float cz,//攝像機位置z float tx,//攝像機目標點x float ty,//攝像機目標點y float tz,//攝像機目標點z float upx,//攝像機UP向量x分量 float upy,//攝像機UP向量y分量 float upz//攝像機up向量z分量 ) { Matrix.setLookAtM ( mVMatrix, 0, cx, cy, cz, tx, ty, tz, upx, upy, upz ); } //設置透視投影參數 public static void setProjectFrustum ( float left,//near面的left float right,//near面的right float bottom,//near面的bottom float top,//near面的top float near,//near面的距離 float far //far面的距離 ) { Matrix.frustumM(mProjMatrix, 0, left, right, bottom, top, near, far); } //設置正交投影參數 public static void setProjectOrtho ( float left,//near面的left float right,//near面的right float bottom,//near面的bottom float top,//near面的top float near,//near面距離 float far //far面距離 ) { Matrix.orthoM(mProjMatrix,0,left,right,bottom,top,near,far); } //獲取具體物體的總變換矩陣 static float[] mMVPMatrix=new float[16]; public static float[] getFinalMatrix() { Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix,0,mVMatrix,0,currMatrix,0); Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix,0,mProjMatrix,0,mMVPMatrix,0); return mMVPMatrix; } //獲取具體物體的變換矩陣 public static float[] getMMatrix() { return currMatrix; } }
package test.com.opengles5_3; import android.content.Context; import android.opengl.GLES20; import android.opengl.GLSurfaceView; import android.util.Log; import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig; import javax.microedition.khronos.opengles.GL10; /** * Created by hbin on 2016/8/2. */ public class MySurfaceView extends GLSurfaceView{ private SceneRenderer mRenderer;//場景渲染器 public MySurfaceView(Context context) { super(context); this.setEGLContextClientVersion(2);//設置使用opengl es2.0 mRenderer=new SceneRenderer();//創建場景渲染器 setRenderer(mRenderer); //設置渲染器 setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY);//設置渲染模式為主動渲染 //setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_WHEN_DIRTY); } private class SceneRenderer implements GLSurfaceView.Renderer { Cube cube;//立方體 @Override public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) { //設置屏幕背景色RGBA GLES20.glClearColor(0.5f,0.5f,0.5f,1.0f); //創建立方體對象 cube=new Cube(MySurfaceView.this); //打開深度檢測 GLES20.glEnable(GLES20.GL_DEPTH_TEST); //打開背面剪裁 GLES20.glEnable(GLES20.GL_CULL_FACE); } @Override public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) { //設置視窗大小及位置 GLES20.glViewport(0,0,width,height); //計算GLSurfaceView的寬高比 Constant.ratio=(float)width/height; //調用此方法計算產生透視投影矩陣 MatrixState.setProjectFrustum(-Constant.ratio*0.8f, Constant.ratio*1.2f, -1, 1, 20, 100); //設置攝像機觀察矩陣 MatrixState.setCamera(-16f,8f,45,0f,0f,0f,0f,1.0f,0.0f); //MatrixState.setCamera(-16f,8f,45,1f,0f,1f,0f,1.0f,0.0f); //初始化變換矩陣 MatrixState.setInitStack(); } @Override public void onDrawFrame(GL10 gl) { // Log.i("hb-2","onDrawFrame"); //清除深度緩沖與顏色緩沖 GLES20.glClear(GLES20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT); //繪制原立方體 MatrixState.pushMatrix(); cube.drawSelf(); MatrixState.popMatrix(); //繪制變換後的立方體 MatrixState.pushMatrix(); MatrixState.translate(3, 1, -1); cube.drawSelf(); MatrixState.popMatrix(); } } }
package test.com.opengles5_3; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.io.InputStream; import android.content.res.Resources; import android.opengl.GLES20; import android.util.Log; //加載頂點Shader與片元Shader的工具類 public class ShaderUtil { //加載制定shader的方法 public static int loadShader ( int shaderType, //shader的類型 GLES20.GL_VERTEX_SHADER GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER String source //shader的腳本字符串 ) { //創建一個新shader int shader = GLES20.glCreateShader(shaderType); //若創建成功則加載shader if (shader != 0) { //加載shader的源代碼 GLES20.glShaderSource(shader, source); //編譯shader GLES20.glCompileShader(shader); //存放編譯成功shader數量的數組 int[] compiled = new int[1]; //獲取Shader的編譯情況 GLES20.glGetShaderiv(shader, GLES20.GL_COMPILE_STATUS, compiled, 0); if (compiled[0] == 0) {//若編譯失敗則顯示錯誤日志並刪除此shader Log.e("ES20_ERROR", "Could not compile shader " + shaderType + ":"); Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetShaderInfoLog(shader)); GLES20.glDeleteShader(shader); shader = 0; } } return shader; } //創建shader程序的方法 public static int createProgram(String vertexSource, String fragmentSource) { //加載頂點著色器 int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexSource); if (vertexShader == 0) { return 0; } //加載片元著色器 int pixelShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentSource); if (pixelShader == 0) { return 0; } //創建程序 int program = GLES20.glCreateProgram(); //若程序創建成功則向程序中加入頂點著色器與片元著色器 if (program != 0) { //向程序中加入頂點著色器 GLES20.glAttachShader(program, vertexShader); checkGlError("glAttachShader"); //向程序中加入片元著色器 GLES20.glAttachShader(program, pixelShader); checkGlError("glAttachShader"); //鏈接程序 GLES20.glLinkProgram(program); //存放鏈接成功program數量的數組 int[] linkStatus = new int[1]; //獲取program的鏈接情況 GLES20.glGetProgramiv(program, GLES20.GL_LINK_STATUS, linkStatus, 0); //若鏈接失敗則報錯並刪除程序 if (linkStatus[0] != GLES20.GL_TRUE) { Log.e("ES20_ERROR", "Could not link program: "); Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetProgramInfoLog(program)); GLES20.glDeleteProgram(program); program = 0; } } return program; } //檢查每一步操作是否有錯誤的方法 public static void checkGlError(String op) { int error; while ((error = GLES20.glGetError()) != GLES20.GL_NO_ERROR) { Log.e("ES20_ERROR", op + ": glError " + error); throw new RuntimeException(op + ": glError " + error); } } //從sh腳本中加載shader內容的方法 public static String loadFromAssetsFile(String fname,Resources r) { String result=null; try { InputStream in=r.getAssets().open(fname); int ch=0; ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); while((ch=in.read())!=-1) { baos.write(ch); } byte[] buff=baos.toByteArray(); baos.close(); in.close(); result=new String(buff,"UTF-8"); result=result.replaceAll("\\r\\n","\n"); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } return result; } }
效果圖
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