Android API Guides---OpenGL ES

OpenGL ES

Android包括高性能2D和3D圖形開放圖形庫（OpenGL?的），具體而言，OpenGL ES的API支持。 OpenGL是一個跨平台的圖形API，用於指定的3D圖形處理硬件標准的軟件接口。 ES是用於嵌入式設備的OpenGL規范的味道??。 Android支持OpenGL ES的API的幾個版本：


的OpenGL ES 1.0和1.1 - 本API規范是由Android 1.0及更高版本支持。
OpenGL ES 2.0的 - 這個API規范由Android 2.2的（API 8級）或更高版本支持。
的OpenGL ES 3.0 - 本API規范是由Android 4.3（API級別18）和更高的支持。
的OpenGL ES 3.1 - 這個API規范由是Android 5.0（API級別21）和更高的支持。
注意：在設備上的OpenGL ES 3.0 API的支持，需要由設備制造商提供了這個圖形管線的實現。運行Android 4.3或更高版本的設備可能不支持的OpenGL ES 3.0 API。有關檢查在運行時支持哪些版本的OpenGL ES的信息，請參閱檢查OpenGL ES版本。


注意：由Android框架所提供的特定的API是類似於J2ME JSR239 OpenGL ES的API，但是是不相同的。如果您熟悉J2ME JSR239規范，對變化的警報。


基礎


Android的支持OpenGL既通過其框架API和原生開發套件（NDK）。本主題重點介紹了Android框架接口。有關NDK的更多信息，請參閱的Andr??oid NDK。


有兩個基礎班在Android框架，讓您創建和操縱符合OpenGL ES API的圖形：GLSurfaceView和GLSurfaceView.Renderer。如果你的目標是使用OpenGL在你的Andr??oid應用程序，了解如何實現一個活動，這些類應該是你的第一個目標。


GLSurfaceView
這個類是一個視圖，你可以繪制和操作使用OpenGL API調用的對象，並在功能上SurfaceView類似。您可以通過創建GLSurfaceView的實例，並增加你的渲染它使用這個類。但是，如果你想捕捉觸摸屏事件，您應該擴展GLSurfaceView類來實現觸摸監聽器，如圖OpenGL的訓練課中，響應觸摸事件。
GLSurfaceView.Renderer
此接口定義在GLSurfaceView繪制圖形所需要的方法。你必須提供這個接口作為一個單獨的類的實現，並使用GLSurfaceView.setRenderer其附加到您GLSurfaceView實例（）。
該GLSurfaceView.Renderer接口，您需要實現以下方法：


onSurfaceCreated（）：創建GLSurfaceView時，系統調用這個方法一次。使用此方法來執行只需要發生一次的操作，如設置OpenGL的環境參數或初始化的OpenGL圖形對象。
onDrawFrame（）系統調用的GLSurfaceView每個重繪此方法。使用此方法作為主要執行點繪制（並重新繪制）圖形對象。
onSurfaceChanged（）系統調用此方法時，GLSurfaceView幾何變化，包括在GLSurfaceView的大小或設備屏幕的方向變化。例如，當設備從縱向變為橫向系統調用此方法。使用此方法可以在GLSurfaceView容器的變化做出反應。
OpenGL ES的包


一旦你建立了使用GLSurfaceView和GLSurfaceView.Renderer為OpenGL ES的容器視圖，您可以開始使用下面的類中調用OpenGL的API：


的OpenGL ES 1.0 / 1.1 API包
android.opengl - 這個包提供了一個靜態的界面比javax.microedition.khronos封裝接口的OpenGL ES 1.0 / 1.1類和更好的性能。
GLES10
GLES10Ext
GLES11
GLES11Ext
javax.microedition.khronos.opengles - 此軟件包提供了標准實施的OpenGL ES 1.0 / 1.1。
GL10
GL10Ext
GL11
GL11Ext
GL11ExtensionPack
的OpenGL ES 2.0 API類
android.opengl.GLES20 - 此軟件包提供接口的OpenGL ES 2.0，並開始提供Android 2.2的（API級別8）。
的OpenGL ES 3.0 / 3.1 API包
android.opengl - 此軟件包提供了接口的OpenGL ES 3.0 / 3.1類。 3.0版開始提供的Andr??oid 4.3（API等級18）。 3.1版開始提供的是Android 5.0（API等級21）。
GLES30
GLES31
GLES31Ext（Android的擴展包）
如果你想開始建設有OpenGL ES的應用程序向右走，遵循的OpenGL ES類顯示圖形。


聲明要求的OpenGL


如果應用程序使用的OpenGL功能，這些功能並非適用於所有的設備，你必須在你的Andr??oidManifest.xml文件這些要求。以下是最常見的OpenGL清單的聲明：


OpenGL ES版本的要求 - 如果你的應用需要OpenGL ES的特定版本，您必須通過如下圖所示添加以下設置你的清單聲明要求。
對於OpenGL ES 2.0的：

圖1.默認OpenGL的坐標系（左）映射到一個典型Android裝置畫面（右）。


上面的圖顯示了統一協調假設左側一個OpenGL框架體系，以及如何將這些坐標實際上映射到一個典型的設備屏幕在右側橫向。為了解決這個問題，你可以申請OpenGL的投影模式和相機意見，使您的圖形對象具有在任何顯示器上以正確的比例轉換坐標。


為了運用投影和相機視圖，您創建一個投影矩陣，攝像機視圖矩陣，並將其應用到OpenGL渲染管線。使他們正確地映射到Android設備屏幕的投影矩陣重新計算圖形的坐標。攝像機視圖矩陣創建從一個特定的眼睛位置渲染對象的變換。


在OpenGL ES 1.0投影和相機視圖


在ES 1.0 API，通過創建每個矩陣，然後將其添加到OpenGL的環境中應用投影和相機視圖。


投影矩陣 - 為了重新計算對象創建使用該設備屏幕的幾何形狀的投影矩陣坐標，以便他們繪制的正確比例。下面的示例代碼演示了如何修改GLSurfaceView.Renderer實施onSurfaceChanged（）方法來創建基於屏幕的寬高比的投影矩陣，並將其應用到OpenGL渲染環境。

public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
  gl.glViewport(0, 0, width, height);

  // make adjustments for screen ratio
  float ratio = (float) width / height;
  gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);    // set matrix to projection mode
  gl.glLoadIdentity();            // reset the matrix to its default state
  gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 3, 7); // apply the projection matrix
}

public void onDrawFrame(GL10 gl) {
  ...
  // Set GL_MODELVIEW transformation mode
  gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
  gl.glLoadIdentity();           // reset the matrix to its default state

  // When using GL_MODELVIEW, you must set the camera view
  GLU.gluLookAt(gl, 0, 0, -5, 0f, 0f, 0f, 0f, 1.0f, 0.0f);
  ...
}

private final String vertexShaderCode =

  // This matrix member variable provides a hook to manipulate
  // the coordinates of objects that use this vertex shader.
  "uniform mat4 uMVPMatrix;  \n" +

  "attribute vec4 vPosition; \n" +
  "void main(){        \n" +
  // The matrix must be included as part of gl_Position
  // Note that the uMVPMatrix factor *must be first* in order
  // for the matrix multiplication product to be correct.
  " gl_Position = uMVPMatrix * vPosition; \n" +

  "} \n";

public void onSurfaceCreated(GL10 unused, EGLConfig config) {
  ...
  muMVPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");
  ...
}

public void onSurfaceCreated(GL10 unused, EGLConfig config) {
  ...
  // Create a camera view matrix
  Matrix.setLookAtM(mVMatrix, 0, 0, 0, -3, 0f, 0f, 0f, 0f, 1.0f, 0.0f);
}

public void onSurfaceChanged(GL10 unused, int width, int height) {
  GLES20.glViewport(0, 0, width, height);

  float ratio = (float) width / height;

  // create a projection matrix from device screen geometry
  Matrix.frustumM(mProjMatrix, 0, -ratio, ratio, -1, 1, 3, 7);
}

public void onDrawFrame(GL10 unused) {
  ...
  // Combine the projection and camera view matrices
  Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mProjMatrix, 0, mVMatrix, 0);

  // Apply the combined projection and camera view transformations
  GLES20.glUniformMatrix4fv(muMVPMatrixHandle, 1, false, mMVPMatrix, 0);

  // Draw objects
  ...
}

圖1.插圖換算成逆時針順序繪制坐標列表。


在本例中，三角形的點中，使得它們在反時針方向繪制的順序進行定義。在這些坐標被繪制的順序定義了形狀的卷繞方向。默認情況下，在OpenGL，這是逆時針方向繪制面對的是前臉。在圖1所示的三角形被定義，以便你正在尋找的形狀的前表面（由OpenGL作為解釋），而另一側是背面。


為什麼很重要知道哪一個形狀的臉是前面？答案與OpenGL的一個常用的功能，叫做臉撲殺做。面剔除是用於OpenGL的環境，它允許渲染流水線忽略（未計算或繪制）的形狀的背面，節省了時間，存儲器和處理周期一個選項：

// enable face culling feature
gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE);
// specify which faces to not draw
gl.glCullFace(GL10.GL_BACK);

String extensions = javax.microedition.khronos.opengles.GL10.glGetString(
    GL10.GL_EXTENSIONS);