【Android应用开发】 OpenGL ES -- 透视投影 和 正交投影

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正交投影效果 : 

透视投影效果 : 

一. 投影简单介绍

1. 摄像机位置

摄像机參数 :

-- 摄像机位置 : 摄像机的 三维坐标位置 x, y, z 坐标;

-- 观察方向 : 摄像机镜头的朝向, 是一个三维向量, 指向一个三维坐标方向;

-- up 方向 : 有了位置 和 朝向, 此时摄像机能够 360 度旋转, 这是我们须要一个 up 方向, 将摄像机固定在一个位置一个方向;

设置摄像机的方法 :

void android.opengl.Matrix.setLookAtM(float[] rm, int rmOffset, float eyeX, float eyeY, float eyeZ, float centerX, float centerY, float centerZ, float upX, float upY, float upZ)

-- float[] rm 參数 : 生成矩阵元素的 float[] 数组;

-- int rmOffset 參数 : 矩阵元素数组的起始偏移量;

-- float eyeX, float eyeY, float eyeZ 參数 : 摄像机位置的 x, y, z 三维坐标;

-- float centerX, float centerY, float centerZ 參数 : 摄像机镜头朝向的点, 该点与摄像机位置连线的方向就是摄像机方向;

-- float upX, float upY, float upZ 參数 : 摄像机 up 方向, 该点与摄像机连线的方向, 就是摄像机的 up 方向;

2. 正交投影简单介绍

投影简单介绍 :

-- 视景体 : 管线会确定的一个可视空间区域, 由 上平面(up), 下平面(down), 左平面(left), 右平面(right), 远平面(far), *面(near) 六个平面组成;

-- 视景体与投影 : 视景体内的物体会投影到*面, 视景体之外的内容会被裁减掉, 比如眼睛看不到的范围就是处于视景体外即被裁减掉的;

正交投影 : 正交投影属于平行投影, 投影线平行, 视景体是长方形的, 投影的内容不会出现近大远小的效果;

-- 投影线 : 物体顶点 与 *面的相应的物体顶点 投影的连线;

正交投影方法 : Matrix.orthoM() 方法设置正交投影;

void android.opengl.Matrix.orthoM(float[] m, int mOffset, float left, float right, float bottom, float top, float near, float far)

-- float[] m 參数 : 生成矩阵元素的 float[] 数组;

-- int mOffset 參数 : 矩阵数组的起始偏移量;

-- float left, float right, float bottom, float top 參数 : *面的 左, 右, 下, 上 的值;

-- float near 參数 : *面 与 视点之间的距离;

-- float far 參数 : 远平面 与 视点之间的距离;

视口 : 视景体中的物体投影到*面后, 终于会映射到显示屏的视口中, 视口就相当于眼睛 或者 手机屏幕的一部分;

-- 说明 : 视口并非占手机所有屏幕, 是显示投影的部分, 也能够是一个 View 组件;

视口设置方法 :

 void android.opengl.GLES20.glViewport(int x, int y, int width, int height)

-- int x, int y 參数 : x, y 是视口在手机屏幕左上角的坐标;

-- int width, int height 參数 : 视口的宽度 与 高度;

3. 透视投影简单介绍

透视投影 : 与现实世界观察物体一样, 有 近大远小 的效果, 这样的投影更加真实;

-- 投影线介绍 : 透视投影的投影线不平行, 相交于视点;

-- 视景体 : 透视投影中视景体是锥台形区域;

-- 用处 : 所有的 3D 游戏都採用了透视投影的效果, 我们控制物体向前行走, 远处的物体不断变大就是这样的效果;

二. 正交透视投影源代码具体解释

1. 源代码结构具体解释

源代码组成 :

-- MatrixState : 矩阵相关的辅助类;

-- OrthogonalProjectionActivity : 显示具体 OpenGL 图像的 Activity;

-- ProjectionGLSurfaceView : 自己定义的 GLSurfaceView, 该 View 能够显示 OpenGL 图像内容;

-- ShaderUtil : 着色器工具类;

-- SixPointedStar : 具体的图形类, 怎样生成该图形;

2. MatrixState 具体解释

(1) 设置摄像机參数

设置摄像机參数 :

-- 相关内容 :

	/**
	 * 设置摄像机的參数
	 *
	 * @param cx
	 *            摄像机位置的 x 坐标
	 * @param cy
	 *            摄像机位置的 y 坐标
	 * @param cz
	 *            摄像机位置的 z 坐标
	 * @param tx
	 *            摄像机朝向 x 坐标
	 * @param ty
	 *            摄像机朝向 y 坐标
	 * @param tz
	 *            摄像机朝向 z 坐标
	 * @param upx
	 *            摄像机上方朝向 x 坐标
	 * @param upy
	 *            摄像机上方朝向 y 坐标
	 * @param upz
	 *            摄像机上方朝向 z 坐标
	 */
	public static void setCamera(float cx, float cy, float cz, float tx,
			float ty, float tz, float upx, float upy, float upz) {
		Matrix.setLookAtM(mVMatrix, 0, cx, cy, cz, tx, ty, tz, upx, upy, upz);
	}

-- 方法作用 : 设置了摄像机的相关參数;

(2) 设置正交投影參数

代码解析 :

-- 作用 : 设置正交投影的*面相关信息, *面与远平面距离;

-- 代码相关内容 :

	/**
	 * 设置正交投影的參数
	 *
	 * @param left
	 *            *面的 left
	 * @param right
	 *            *面的 right
	 * @param bottom
	 *            *面的 bottom
	 * @param top
	 *            *面的 top
	 * @param near
	 *            *面的距离
	 * @param far
	 *            远平面的距离
	 */
	public static void setProjectOrtho(float left, float right, float bottom,
			float top, float near, float far) {
		Matrix.orthoM(mProjMatrix, 0, left, right, bottom, top, near, far);
	}

(3) 设置透视投影參数

代码具体解释 :

-- 作用 : 设置透视投影 *面 以及*面 远平面与视点间的距离;

-- 代码内容 :

	/**
	 * 设置正交投影的參数
	 *
	 * @param left
	 *            *面的 left
	 * @param right
	 *            *面的 right
	 * @param bottom
	 *            *面的 bottom
	 * @param top
	 *            *面的 top
	 * @param near
	 *            *面的距离
	 * @param far
	 *            远平面的距离
	 */
	public static void setProjectOrtho(float left, float right, float bottom,
			float top, float near, float far) {
		Matrix.orthoM(mProjMatrix, 0, left, right, bottom, top, near, far);
	}

(4) 获取物体的总变换矩阵

代码具体解释 :

-- 作用 : 将摄像机矩阵, 投影矩阵, 着色矩阵相乘, 就是终于矩阵;

-- 代码内容 :

	/**
	 * 获取物体的总变换矩阵
	 *
	 * @param spec
	 * @return
	 */
	public static float[] getFinalMatrix(float[] spec) {
		mMVPMatrix = new float[16];
		/*
		 *  矩阵乘法计算, 将两个矩阵相乘, 并存入到第三个矩阵中
		 *  六个參数 :
		 *  ①② 參数 : 结果矩阵, 结果矩阵起始位移
		 *  ③④ 參数 : 左矩阵, 结果矩阵起始位移
		 *  ⑤⑥ 參数 : 右矩阵, 结果矩阵起始位移
		 */
		Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mVMatrix, 0, spec, 0);
		Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mProjMatrix, 0, mMVPMatrix, 0);
		return mMVPMatrix;
	}

(5) MatrixState 源代码

源代码内容 :

package cn.org.octopus.opengl.projection;

import android.opengl.Matrix;

/**
 * 存储矩阵状态的类
 *
 * @author octopus
 *
 */
public class MatrixState {

	private static float[] mProjMatrix = new float[16]; // 4x4矩阵 投影用
	private static float[] mVMatrix = new float[16]; // 摄像机位置朝向9參数矩阵
	private static float[] mMVPMatrix; // 最后起作用的总变换矩阵

	/**
	 * 设置摄像机的參数
	 *
	 * @param cx
	 *            摄像机位置的 x 坐标
	 * @param cy
	 *            摄像机位置的 y 坐标
	 * @param cz
	 *            摄像机位置的 z 坐标
	 * @param tx
	 *            摄像机朝向 x 坐标
	 * @param ty
	 *            摄像机朝向 y 坐标
	 * @param tz
	 *            摄像机朝向 z 坐标
	 * @param upx
	 *            摄像机上方朝向 x 坐标
	 * @param upy
	 *            摄像机上方朝向 y 坐标
	 * @param upz
	 *            摄像机上方朝向 z 坐标
	 */
	public static void setCamera(float cx, float cy, float cz, float tx,
			float ty, float tz, float upx, float upy, float upz) {
		Matrix.setLookAtM(mVMatrix, 0, cx, cy, cz, tx, ty, tz, upx, upy, upz);
	}

	/**
	 * 设置透视投影參数
	 *
	 * @param left
	 *            *面的 left
	 * @param right
	 *            *面的 right
	 * @param bottom
	 *            *面的 bottom
	 * @param top
	 *            *面的 top
	 * @param near
	 *            *面与视点的距离
	 * @param far
	 *            远平面与视点的距离
	 */
	public static void setProjectFrustum(float left, float right, float bottom,
			float top, float near, float far) {
		Matrix.frustumM(mProjMatrix, 0, left, right, bottom, top, near, far);
	}

	/**
	 * 设置正交投影的參数
	 *
	 * @param left
	 *            *面的 left
	 * @param right
	 *            *面的 right
	 * @param bottom
	 *            *面的 bottom
	 * @param top
	 *            *面的 top
	 * @param near
	 *            *面的距离
	 * @param far
	 *            远平面的距离
	 */
	public static void setProjectOrtho(float left, float right, float bottom,
			float top, float near, float far) {
		Matrix.orthoM(mProjMatrix, 0, left, right, bottom, top, near, far);
	}

	/**
	 * 获取物体的总变换矩阵
	 *
	 * @param spec
	 * @return
	 */
	public static float[] getFinalMatrix(float[] spec) {
		mMVPMatrix = new float[16];
		/*
		 *  矩阵乘法计算, 将两个矩阵相乘, 并存入到第三个矩阵中
		 *  六个參数 :
		 *  ①② 參数 : 结果矩阵, 结果矩阵起始位移
		 *  ③④ 參数 : 左矩阵, 结果矩阵起始位移
		 *  ⑤⑥ 參数 : 右矩阵, 结果矩阵起始位移
		 */
		Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mVMatrix, 0, spec, 0);
		Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mProjMatrix, 0, mMVPMatrix, 0);
		return mMVPMatrix;
	}
}

3. ShaderUtil 着色工具具体解释

该代码在 http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/17020359 中具体的解说;

(1) 源代码

ShaderUtil 源代码 :

package cn.org.octopus.opengl.projection;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.InputStream;

import android.content.res.Resources;
import android.opengl.GLES20;
import android.util.Log;

/*
 * 这个工具类用来载入定点着色器与片元着色器
 */
public class ShaderUtil {

	/**
	 * 载入着色器方法
	 *
	 * 流程 :
	 *
	 * ① 创建着色器
	 * ② 载入着色器脚本
	 * ③ 编译着色器
	 * ④ 获取着色器编译结果
	 *
	 * @param shaderType 着色器类型,顶点着色器(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER), 片元着色器(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER)
	 * @param source 着色脚本字符串
	 * @return 返回的是着色器的引用, 返回值能够代表载入的着色器
	 */
	public static int loadShader(int shaderType , String source){
		//1.创建一个着色器, 并记录所创建的着色器的id, 假设id==0, 那么创建失败
		int shader = GLES20.glCreateShader(shaderType);
		if(shader != 0){
			//2.假设着色器创建成功, 为创建的着色器载入脚本代码
			GLES20.glShaderSource(shader, source);
			//3.编译已经载入脚本代码的着色器
			GLES20.glCompileShader(shader);
			int[] compiled = new int[1];
			//4.获取着色器的编译情况, 假设结果为0, 说明编译失败
			GLES20.glGetShaderiv(shader, GLES20.GL_COMPILE_STATUS, compiled, 0);
			if(compiled[0] == 0){
				 Log.e("ES20_ERROR", "Could not compile shader " + shaderType + ":");
	             Log.e("ES20_ERROR", GLES20.glGetShaderInfoLog(shader));
	             //编译失败的话, 删除着色器, 并显示log
	             GLES20.glDeleteShader(shader);
	             shader = 0;
			}
		}
		return shader;
	}

	/**
	 * 检查每一步的操作是否正确
	 *
	 * 使用GLES20.glGetError()方法能够获取错误代码, 假设错误代码为0, 那么就没有错误
	 *
	 * @param op 具体运行的方法名, 比方运行向着色程序中增加着色器,
	 * 		使glAttachShader()方法, 那么这个參数就是"glAttachShader"
	 */
	public static void checkGLError(String op){
		int error;
		//错误代码不为0, 就打印错误日志, 并抛出异常
		while( (error = GLES20.glGetError()) != GLES20.GL_NO_ERROR ){
			 Log.e("ES20_ERROR", op + ": glError " + error);
	         throw new RuntimeException(op + ": glError " + error);
		}
	}

	/**
	 * 创建着色程序
	 *
	 * ① 载入顶点着色器
	 * ② 载入片元着色器
	 * ③ 创建着色程序
	 * ④ 向着色程序中增加顶点着色器
	 * ⑤ 向着色程序中增加片元着色器
	 * ⑥ 链接程序
	 * ⑦ 获取链接程序结果
	 *
	 * @param vertexSource		定点着色器脚本字符串
	 * @param fragmentSource	片元着色器脚本字符串
	 * @return
	 */
	public static int createProgram(String vertexSource , String fragmentSource){
		//1. 载入顶点着色器, 返回0说明载入失败
		int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexSource);
		if(vertexShader == 0)
			return 0;
		//2. 载入片元着色器, 返回0说明载入失败
		int fragShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentSource);
		if(fragShader == 0)
			return 0;
		//3. 创建着色程序, 返回0说明创建失败
		int program = GLES20.glCreateProgram();
		if(program != 0){
			//4. 向着色程序中增加顶点着色器
			GLES20.glAttachShader(program, vertexShader);
			checkGLError("glAttachShader");
			//5. 向着色程序中增加片元着色器
			GLES20.glAttachShader(program, fragShader);
			checkGLError("glAttachShader");

			//6. 链接程序
			GLES20.glLinkProgram(program);
			int[] linkStatus = new int[1];
			//获取链接程序结果
			GLES20.glGetProgramiv(program, GLES20.GL_LINK_STATUS, linkStatus, 0);
			if(linkStatus[0] != GLES20.GL_TRUE){
				Log.e("ES20.ERROR", "链接程序失败 : ");
				Log.e("ES20.ERROR", GLES20.glGetProgramInfoLog(program));
				//假设链接程序失败删除程序
				GLES20.glDeleteProgram(program);
				program = 0;
			}
		}
		return program;
	}

	/**
	 * 从assets中载入着色脚本, 终于获得一个着色器脚本字符串
	 *
	 * ① 打开assets文件夹中的文件输入流
	 * ② 创建带缓冲区的输出流
	 * ③ 逐个字节读取文件数据, 放入缓冲区
	 * ④ 将缓冲区中的数据转为字符串
	 *
	 * @param fileName assets文件夹中的着色脚本文件名称
	 * @param resources	应用的资源
	 * @return
	 */
	public static String loadFromAssetsFile(String fileName, Resources resources){
		String result = null;
		try {
			//1. 打开assets文件夹中读取文件的输入流, 相当于创建了一个文件的字节输入流
			InputStream is = resources.getAssets().open(fileName);
			int ch = 0;
			//2. 创建一个带缓冲区的输出流, 每次读取一个字节, 注意这里字节读取用的是int类型
			ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
			//3. 逐个字节读取数据, 并将读取的数据放入缓冲器中
			while((ch = is.read()) != -1){
				baos.write(ch);
			}
			//4. 将缓冲区中的数据转为字节数组, 并将字节数组转换为字符串
			byte[] buffer = baos.toByteArray();
			baos.close();
			is.close();
			result = new String(buffer, "UTF-8");
			result = result.replaceAll("\\r\\n", "\n");
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		return result;
	}
}

4. SixPointedStar 六角形形成类

(1) 源代码

package cn.org.octopus.opengl.projection;

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.FloatBuffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import android.opengl.GLES20;
import android.opengl.Matrix;

/**
 * 单个六角星元素
 *
 * @author octopus
 *
 */
public class SixPointedStar {
	int mProgram; 								// 自己定义渲染管线着色器程序id

	static float[] mMMatrix = new float[16]; 	// 具体物体的3D变换矩阵，包含旋转、平移、缩放
	int muMVPMatrixHandle; 						// 总变换矩阵引用

	int maPositionHandle; 						// 顶点位置属性引用
	int maColorHandle; 							// 顶点颜色属性引用

	String mVertexShader; 						// 顶点着色器代码脚本
	String mFragmentShader; 					// 片元着色器代码脚本

	FloatBuffer mVertexBuffer; 					// 顶点坐标数据缓冲
	FloatBuffer mColorBuffer; 					// 顶点着色数据缓冲

	int vCount = 0;								// 顶点个数
	public float yAngle = 0; 							// 绕y轴旋转的角度
	public float xAngle = 0; 							// 绕z轴旋转的角度
	final float UNIT_SIZE = 1;

	public SixPointedStar(ProjectionGLSurfaceView mv, float r, float R, float z) {
		// 调用初始化顶点数据的initVertexData方法
		initVertexData(R, r, z);
		// 调用初始化着色器的intShader方法
		initShader(mv);
	}

	/**
	 * 自己定义初始化顶点数据的initVertexData方法
	 * @param R 外圆半径, 最外面6个点组成的圆
	 * @param r 内圆半径, 最里面6个点组成的圆, 6个凹槽处的点
	 * @param z 深度
	 */
	public void initVertexData(float R, float r, float z) {
		List<Float> flist = new ArrayList<Float>();
		float tempAngle = 360 / 6;
		// 每 60 度绘制一个四边形, 每一个四边形由 2 个三角形组成, 箭头形的平行四边形
		for (float angle = 0; angle < 360; angle += tempAngle) {
			// 第一个三角形, (angle = 60度时, 这是处于 60 ~ 90度的三角形)
			// 第一个中心点, 正中心的点
			flist.add(0f);	//屏幕中心
			flist.add(0f);	//屏幕中心
			flist.add(z);	//深度, z轴, 垂直于屏幕
			// 第二个点, (angle = 60度时 第一象限 60度 右上的点)
			flist.add((float) (R * UNIT_SIZE * Math.cos(Math.toRadians(angle))));	// 公式 : R / x = cos60, x = R * cos60
			flist.add((float) (R * UNIT_SIZE * Math.sin(Math.toRadians(angle))));	// 公式 : R / y = cos60, y = R * sin60
			flist.add(z);	//深度
			// 第三个点, 顺时针方向的三角形的还有一个点
			flist.add((float) (r * UNIT_SIZE * Math.cos(Math.toRadians(angle
					+ tempAngle / 2))));
			flist.add((float) (r * UNIT_SIZE * Math.sin(Math.toRadians(angle
					+ tempAngle / 2))));
			flist.add(z);

			// 第二个三角形
			// 第一个中心点, 最中心的点
			flist.add(0f);
			flist.add(0f);
			flist.add(z);
			// 第二个点, (angle = 60度时, 这是处于 90 ~ 120 的三角形)
			flist.add((float) (r * UNIT_SIZE * Math.cos(Math.toRadians(angle
					+ tempAngle / 2))));
			flist.add((float) (r * UNIT_SIZE * Math.sin(Math.toRadians(angle
					+ tempAngle / 2))));
			flist.add(z);
			// 第三个点
			flist.add((float) (R * UNIT_SIZE * Math.cos(Math.toRadians(angle
					+ tempAngle))));
			flist.add((float) (R * UNIT_SIZE * Math.sin(Math.toRadians(angle
					+ tempAngle))));
			flist.add(z);
		}

		//顶点个数, 集合个数 / 3
		vCount = flist.size() / 3;
		//创建一个顶点数组, 大小为顶点集合的大小, 将顶点数组的元素复制到顶点集合中
		float[] vertexArray = new float[flist.size()];
		for (int i = 0; i < vCount; i++) {
			vertexArray[i * 3] = flist.get(i * 3);
			vertexArray[i * 3 + 1] = flist.get(i * 3 + 1);
			vertexArray[i * 3 + 2] = flist.get(i * 3 + 2);
		}

		//创建一个字节数组缓冲, 大小为 顶点个数 * 4
		ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertexArray.length * 4);
		// 设置字节顺序为本地操作系统顺序
		vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
		//将 byte 缓冲 转为 float 缓冲, 赋值给 顶点数据缓冲
		mVertexBuffer = vbb.asFloatBuffer();
		mVertexBuffer.put(vertexArray);
		//设置缓冲区的起始位置
		mVertexBuffer.position(0);

		/*
		 * 以下是初始化顶点颜色数据
		 */

		//共同拥有 vCount 个顶点, 每一个顶点颜色值是 4个各自是 RGBA
		float[] colorArray = new float[vCount * 4];
		//中心点设置一个颜色, 其他点设置一个颜色
		for (int i = 0; i < vCount; i++) {
			if (i % 3 == 0) {// 中心点为白色
				colorArray[i * 4] = 1;
				colorArray[i * 4 + 1] = 1;
				colorArray[i * 4 + 2] = 1;
				colorArray[i * 4 + 3] = 0;
			} else {// 边上的点为淡蓝色
				colorArray[i * 4] = 0.45f;
				colorArray[i * 4 + 1] = 0.75f;
				colorArray[i * 4 + 2] = 0.75f;
				colorArray[i * 4 + 3] = 0;
			}
		}

		ByteBuffer cbb = ByteBuffer.allocateDirect(colorArray.length * 4);
		cbb.order(ByteOrder.nativeOrder()); // 设置字节顺序为本地操作系统顺序
		//将颜色Byte缓冲转为 Float缓冲
		mColorBuffer = cbb.asFloatBuffer();
		//将颜色缓冲数据放入 颜色数据缓冲成员变量中
		mColorBuffer.put(colorArray);
		mColorBuffer.position(0);
		// 特别提示：因为不同平台字节顺序不同数据单元不是字节的一定要经过ByteBuffer
		// 转换，关键是要通过ByteOrder设置nativeOrder()，否则有可能会出问题

	}

	/**
	 * 初始化着色器
	 * ① 载入顶点着色器与片元着色器脚本
	 * ② 基于载入的着色器创建着色程序
	 * ③ 依据着色程序获取 顶点属性引用 顶点颜色引用 总变换矩阵引用
	 * @param mv
	 */
	public void initShader(ProjectionGLSurfaceView mv) {
		/*
         * mVertextShader是顶点着色器脚本代码
         * 调用工具类方法获取着色器脚本代码, 着色器脚本代码放在assets文件夹中
         * 传入的两个參数是 脚本名称 和 应用的资源
         * 应用资源Resources就是res文件夹下的那写文件
         */ 

		//① 载入顶点着色器的脚本内容
		mVertexShader = ShaderUtil.loadFromAssetsFile("vertex_projection.sh",
				mv.getResources());
		//② 载入片元着色器的脚本内容
		mFragmentShader = ShaderUtil.loadFromAssetsFile("frag_projection.sh",
				mv.getResources());
		//③ 基于顶点着色器与片元着色器创建程序, 传入顶点着色器脚本 和 片元着色器脚本 注意顺序不要错
		mProgram = ShaderUtil.createProgram(mVertexShader, mFragmentShader);

		/*
         * 从着色程序中获取 属性变量 顶点坐标(颜色)数据的引用
         * 当中的"aPosition"是顶点着色器中的顶点位置信息
         * 当中的"aColor"是顶点着色器的颜色信息
         */  

		//④ 获取程序中顶点位置属性引用id
		maPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aPosition");
		//⑤ 获取程序中顶点颜色属性引用id
		maColorHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aColor");
		//⑥ 获取程序中总变换矩阵引用id
		muMVPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");
	}

	/**
	 * 六角星绘制自身方法
	 *
	 * ① 设置绘制使用的着色程序
	 * ② 初始化总变换矩阵
	 * ③ 设置位移
	 * ④ 设置旋转
	 * ⑤ 应用终于变换矩阵
	 * ⑥ 指定顶点与颜色位置缓冲数据
	 * ⑦ 開始绘制
	 */
	public void drawSelf() {
		// 制定使用某套shader程序
		GLES20.glUseProgram(mProgram);
		// 初始化变换矩阵, 第二參数是矩阵起始位, 第三參数 旋转的角度, 四五六參数 旋转的轴
		Matrix.setRotateM(mMMatrix, 0, 0, 0, 1, 0);
		// 设置沿Z轴正向位移1
		Matrix.translateM(mMMatrix, 0, 0, 0, 1);
		// 设置绕y轴旋转
		Matrix.rotateM(mMMatrix, 0, yAngle, 0, 1, 0);
		// 设置绕z轴旋转
		Matrix.rotateM(mMMatrix, 0, xAngle, 1, 0, 0);
		// 将终于变换矩阵传入shader程序
		GLES20.glUniformMatrix4fv(muMVPMatrixHandle, 1, false,
				MatrixState.getFinalMatrix(mMMatrix), 0);
		// 为画笔指定顶点位置数据
		GLES20.glVertexAttribPointer(maPositionHandle, 	// 顶点位置数据引用
				3, 										// 每 3 个元素代表一个坐标
				GLES20.GL_FLOAT,						// 坐标的单位是浮点型
				false, 									//
				3 * 4, 									// 每组数据有多少字节
				mVertexBuffer);							// 顶点数据缓冲区
		// 为画笔指定顶点着色数据
		GLES20.glVertexAttribPointer(maColorHandle, 4, GLES20.GL_FLOAT, false,
				4 * 4, mColorBuffer);
		// 同意顶点位置数据数组
		GLES20.glEnableVertexAttribArray(maPositionHandle);
		GLES20.glEnableVertexAttribArray(maColorHandle);
		// 绘制六角星
		GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vCount);
	}
}

5. ProjectionGLSurfaceView 自己定义View显示类

(1) 正交透视投影设置

关键成员变量 :

public static boolean isOrth

-- 正交投影 : 设置为 true, 时为正交投影;

-- 透视投影 : 设置为 false 时, 为透视投影;

(3) 源代码

源代码 :

package cn.org.octopus.opengl.projection;

import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

import android.content.Context;
import android.opengl.GLES20;
import android.opengl.GLSurfaceView;
import android.view.MotionEvent;

/**
 * 自己定义显示 OpenGL 图形的 SurfaceView
 *
 * ① 初始化 SurfaceView
 * 		a. 设置 OpenGL ES 版本号
 * 		b. 创建场景渲染器
 * 		c. 设置场景渲染器
 * 		d. 设置场景渲染器模式
 * ② 自己定义场景渲染器
 * 		a. 创建时 设置背景 -> 创建绘制元素 -> 打开深度检測
 * 		b. 场景改变时 设置视口參数 -> 设置投影參数 -> 设置摄像机參数
 * 		c. 绘制时 清楚颜色,深度缓冲 -> 绘制元素
 * @author octopus
 *
 */
public class ProjectionGLSurfaceView extends GLSurfaceView {
	public static boolean isOrth = true;

	private final float TOUCH_SCALE_FACTOR = 180.0f / 320; 	// 角度缩放比例
	private SceneRenderer mRenderer; 						// 场景渲染器

	private float mPreviousY;								//上次触摸位置的Y坐标
	private float mPreviousX;								//上次触摸位置的X坐标

	/**
	 * 初始化 GLSurfaceView
	 * ① 设置 OpenGL ES 的版本号
	 * ② 创建场景渲染器
	 * ③ 设置场景渲染器
	 * ④ 设置场景渲染模式
	 * @param context
	 */
	public ProjectionGLSurfaceView(Context context) {
		super(context);
		this.setEGLContextClientVersion(2); 					// 设置OpenGL ES 版本号为 2.0
		mRenderer = new SceneRenderer(); 						// 创建场景渲染器
		setRenderer(mRenderer); 								// 设置场景渲染器
		setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_CONTINUOUSLY);	// 设置场景渲染模式
	}

	// 触摸方法
	@Override
	public boolean onTouchEvent(MotionEvent e) {
		float y = e.getY();	//获取当前触摸的 y 坐标
		float x = e.getX();	//获取当前触摸的 x 坐标
		switch (e.getAction()) {	//获取触摸类型
		case MotionEvent.ACTION_MOVE:
			float dy = y - mPreviousY;// 计算 y 方向的位移
			float dx = x - mPreviousX;// 计算 x 方向的位移
			for (SixPointedStar h : mRenderer.ha) {
				h.yAngle += dx * TOUCH_SCALE_FACTOR;// 设置六角星绕 x 轴旋转角度
				h.xAngle += dy * TOUCH_SCALE_FACTOR;// 设置六角星绕 y 轴旋转角度
			}
		}
		mPreviousY = y;// 将本次触摸的 y 坐标记录为历史坐标
		mPreviousX = x;// 将本次触摸的 x 坐标记录为历史坐标
		return true;
	}

	/**
	 * 场景渲染器
	 * 创建六角星数组中得六角星对象, 将六角星显示在屏幕中
	 * @author octopus
	 *
	 */
	private class SceneRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {
		SixPointedStar[] ha = new SixPointedStar[6];// 六角星数组

		/**
		 * ① 清楚深度缓冲 与 颜色缓冲
		 * ② 又一次绘制各个元素
		 */
		public void onDrawFrame(GL10 gl) {
			// 清除深度缓冲与颜色缓冲
			GLES20.glClear(GLES20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT
					| GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
			// 循环绘制各个六角星
			for (SixPointedStar h : ha) {
				h.drawSelf();
			}
		}

		/**
		 * Surface 改变时
		 * ① 设置视口參数
		 * ② 设置投影參数
		 * ③ 设置摄像机參数
		 */
		public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
			// 设置视口的大小及位置
			GLES20.glViewport(0, 0, width, height);
			// 设置视口的宽高比, 注意视口的长宽比与*面的长宽比须要同样, 否则显示内容会变形
			float ratio = (float) width / height;
			// 设置正交投影, 假设是透视投影, 就在这里使用透视投影
			if(isOrth){
				//设置正交投影
				MatrixState.setProjectOrtho(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10);
			}else{
				//设置透视投影
	        	MatrixState.setProjectFrustum(-ratio*0.4f, ratio*0.4f, -1*0.4f, 1*0.4f, 1, 50);
			}

			// 设置摄像机位置
			MatrixState.setCamera(0, 0, 3f, 0, 0, 0f, 0f, 1.0f, 0.0f);
		}

		/**
		 * 创建时回调
		 * ① 设置北京颜色
		 * ② 创建绘制元素
		 * ③ 打开深度检測
		 */
		public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
			// 设置屏幕的背景颜色
			GLES20.glClearColor(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f);

			float distance = 0f;
			if(isOrth){
				distance = -1.0f;
			}else{
				distance = -1.0f;
			}

			// 创建六角星数组中得各个六角星
			for (int i = 0; i < ha.length; i++) {
				ha[i] = new SixPointedStar(ProjectionGLSurfaceView.this, 0.2f, 0.5f,
						distance * i);
			}
			// 打开深度检測
			GLES20.glEnable(GLES20.GL_DEPTH_TEST);
		}
	}
}

6. OrthogonalProjectionActivity 类

源代码 :

package cn.org.octopus.opengl.projection;
import cn.org.octopus.opengl.R;
import cn.org.octopus.opengl.utils.DLog;
import android.app.Activity;
import android.content.pm.ActivityInfo;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.view.Window;
import android.view.WindowManager;
import android.widget.FrameLayout;

/**
 * Activity 显示 OpenGL 流程
 * ① 设置屏幕參数
 * ② 初始化 GLSurfaceView
 * ③ 设置显示 GLSurface
 *
 * 在onResume 和 onPause 中分别调用 GLSurfaceView 的 onResume 和 onPause 方法
 * @author octopus
 *
 */
public class OrthogonalProjectionActivity extends Activity {

	public static final String TAG = "octopus.OrthogonalProjectionActivity";

	private ProjectionGLSurfaceView mGLSurfaceView;
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        //① 设置屏幕參数
        requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); 						//设置无标题
		getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN ,  	//设置全屏充满
		              WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN);
		setRequestedOrientation(ActivityInfo.SCREEN_ORIENTATION_PORTRAIT);	//设置屏幕为竖屏

		//② 初始化GLSurfaceView
        mGLSurfaceView = new ProjectionGLSurfaceView(this);

		//③ 设置显示 GLSurfaceView
		setContentView(mGLSurfaceView);					//设置界面显示该 GLSurfaceView
        mGLSurfaceView.requestFocus();					//获取焦点
        mGLSurfaceView.setFocusableInTouchMode(true);	//设置为可触控  

    }

    public void onClick(View view) {
    	DLog.i(TAG, "点击了button");
    	int id = view.getId();
    	switch (id) {
		case R.id.bt_switch_orth:
			ProjectionGLSurfaceView.isOrth = true;
			break;
		case R.id.bt_switch_flu:
			ProjectionGLSurfaceView.isOrth = false;
			break;

		default:
			break;
		}
	}

    @Override
    protected void onResume() {
        super.onResume();
        mGLSurfaceView.onResume();	// GLSurfaceView 依据 Acivity 周期变化
    }

    @Override
    protected void onPause() {
        super.onPause();
        mGLSurfaceView.onPause();	// GLSurfaceView 依据 Acivity 周期变化
    }
}

.

博客地址 : http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/46680803

源代码下载 : http://download.csdn.net/detail/han1202012/8903437

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