OpenGL ES 总结(三)OpenGL 通过计算纹理坐标来显示一张图片

导读: OpenGL是在图形图像中,非常优秀的渲染库,文中Demo下载地址:https://github.com/hejunlin2013/OpenGLTexture

通过OpenGL来显示一张汽车图片,图片可以看做一个矩形,所以我们先来画一个矩形

OpenGL的基本形状是三角形,一个矩形可以看成由4个三角形构成,如果我们一个一个画,那需要12个顶点,36个坐标,效率不高,所以我们采用另外一种方式——顶点索引与glDrawElements配合使用。

什么是顶点索引呢?顶点索引就是给出顶点的下标而不给出具体的顶点坐标,如下声明:

private final float[] mVertexData = {
        0f,0f,0f,
        1f,1f,0f,
        -1f,1f,0f,
        -1f,-1f,0f,
        1f,-1f,0f
 };
private final short[] mIndexData = {
        0,1,2,
        0,2,3,
        0,3,4,
        0,4,1
 };

我们的绘制区域是(-1,-1)到(1,1)的平面区域,mVertexData给出了5个顶点,mIndexData给出了4个三角形的【号位点,如打球时,有1号位,2号位】描述,如下图所示:

《OpenGL ES 总结(三)OpenGL 通过计算纹理坐标来显示一张图片》

声明一个ShortBuffer ,用来存放顶点的索引数据

private ShortBuffer mIndexBuffer;
mIndexBuffer= ByteBuffer.allocateDirect(mIndexData.length * 2)
        .order(ByteOrder.nativeOrder())
        .asShortBuffer()
        .put(indexData);
 mIndexBuffer.position(0);

这个就是开始站好位置。

然后,使用GLES30.glDrawElements把三角形画出来

GLE30.glDrawElements(GLES30.GL_TRIANGLES,
mIndexData.length,
GLES30.GL_UNSIGNED_SHORT,
mIndexBuffer);

接着创建一个纹理

public class CustomTexture {
    private static final String TAG = 
    CustomTexture.class.getSimpleName();
    public static int loadTexture(Context context, 
    int resourceId) {
        final int[] textureObjectIds = new int[1];
        GLES30.glGenTextures(1, textureObjectIds, 0);
        if (textureObjectIds[0] == 0) {
            Log.d(TAG, ">> create texture fail");
            return 0;
        }
        BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
        options.inScaled = false;
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.
        decodeResource(context.getResources(), resourceId, options);
        if (bitmap == null) {
            Log.d(TAG, ">> load bitmap fail");
            GLES30.glDeleteTextures(1, textureObjectIds, 0);
            return 0;
        }
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 
        textureObjectIds[0]);
        GLES30.glTexParameteri(GLES30.GL_TEXTURE_2D,
        GLES30.GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
        GLES30.GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
        GLES30.glTexParameteri(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 
        GLES30.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GLES30.GL_LINEAR);
        GLUtils.texImage2D(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0);
        bitmap.recycle();
        //与target相关联的纹理图像生成一组完整的mipmap
        GLES30.glGenerateMipmap(GLES30.GL_TEXTURE_2D);
        GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 0);
        return textureObjectIds[0];
    }
 }

一张图,看清纹理坐标及OpenGL坐标

《OpenGL ES 总结(三)OpenGL 通过计算纹理坐标来显示一张图片》

配置顶点shader(着色器) 
vertex_shader.glsl

attribute vec4 aPosition;
attribute vec2 aTexCoord;
varying vec2 vTexCoord;
uniform mat4 uMatrix;
void main() {
    vTexCoord=aTexCoord;
    gl_Position = uMatrix*aPosition;
 }

aTexCoord是一个二维向量,表示纹理的坐标, 
varying这个变量是用来在vertex_shader和fragment_shader之间传递值用的,所以名称要相同,我们把aTexCoord赋值给vTexCoord,然后来看car_shader的配置

car_shader.glsl

precision mediump float;
varying vec2 vTexCoord;
uniform sampler2D sTexture;
void main() {
    gl_FragColor = texture2D(sTexture,vTexCoord);
 }

在car_shader中,我们声明了一个uniform常量,类型是sampler2D,这个类型是指一个二维的纹理数据数组 ,使用texture2D来处理被插值的纹理坐标vTexCoord和纹理数据sTexture,得到的颜色值就是要显示的颜色,交给gl_FragColor

然后通过glAttachShader,link到program. 
  
一般进程获取一个链接的着色器对象包括6个步骤

  • 1、创建顶点着色器和片段着色器

  • 2、将源码附加在每个着色器对象中

  • 3、编译着色器对象

  • 4、创建程序对象

  • 5、将编译的着色器对象附加到程序对象中

  • 6、链接程序对象

如果链接成功,我们就可以随时绘制。下面详细介绍执行这些进程的API

  创建并编译着色器

  GLuint glCreareShader(GLenum type) type :着色器类型【GL_VERTEX_SHADER,GL_FRAGMENT_SHADER】,返回对象为新着色器对象的句柄

  void glDeleteShader(GLuint shader): shader 删除该着色器对象(如果一个着色器对象在删除前已经链接到程序对象中,那么当执行glDeleteShader函数时不会立即被删除,而是该着色器对象将被标记为删除,器内存被释放一次,它不再链接到其他任何程序对象)。

GLES30.glAttachShader(program, vertexShader);
checkGlError("glAttachShader");
GLES30.glAttachShader(program, pixelShader);
checkGlError("glAttachShader");
GLES30.glLinkProgram(program);
int[] linkStatus = new int[1];
GLES30.glGetProgramiv(program, GLES30.GL_LINK_STATUS, 
linkStatus, 0);
if (linkStatus[0] != GLES30.GL_TRUE) {
       Log.e(TAG, "Could not link program: ");
       Log.e(TAG, GLES30.glGetProgramInfoLog(program));
       GLES30.glDeleteProgram(program);
       program = 0;
 }

当我要显示一张1072*768的图示,由于它不是正方形,需要重新对其计算坐标

《OpenGL ES 总结(三)OpenGL 通过计算纹理坐标来显示一张图片》

如图,红色就是对应的纹理坐标

于是我们有

 // 5个点,三角形显示区域
    private final float[] mVertexData = {
             0f,    0f,    0f,
             1.0f,  0.75f, 0f,
            -1.0f,  0.75f, 0f,
            -1.0f, -0.75f, 0f,
             1.0f, -0.75f, 0f
    };
    private final short[] mIndexData = {
            0, 1, 2, // 0号点,1号点,2号点组成一个三角形
            0, 2, 3, // 0号点,2号点,3号点组成一个三角形
            0, 3, 4, // 0号点,3号点,4号点组成一个三角形
            0, 4, 1 // 0号点, 4号点,1号点组成一个三角形
    };
    //纹理坐标
    private final float[] mTextureVertexData = {
            0.5f,0.375f,
            1f,0f,
            0f,0f,
            0f,0.75f,
            1f,0.75f
    };

最后在onDrawFrame中

public void onDrawFrame(GL10 gl) {
   GLES30.glClear(GLES30.GL_DEPTH_BUFFER_BIT |
   GLES30.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
   GLES30.glUseProgram(mProgramId);
   GLES30.glUniformMatrix4fv(mMatrix, 1, false,
   projectionMatrix, 0);
   GLES30.glEnableVertexAttribArray(mPosition);
   GLES30.glVertexAttribPointer(mPosition, 3, 
   GLES30.GL_FLOAT, false,
          12, mVertexBuffer);
        GLES30.glEnableVertexAttribArray(aTextureCoordHandle);
   GLES30.glVertexAttribPointer(aTextureCoordHandle, 
   2, GLES30.GL_FLOAT, false, 8, mTextureVertexBuffer);
   GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE0);
   GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, textureId);
   GLES30.glUniform1i(uTextureSamplerHandle, 0);
   GLES30.glDrawElements(GLES30.GL_TRIANGLES, 
   mIndexData.length, GLES30.GL_UNSIGNED_SHORT, mIndexBuffer);
 }

实现效果如图:

《OpenGL ES 总结(三)OpenGL 通过计算纹理坐标来显示一张图片》

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《OpenGL ES 总结(三)OpenGL 通过计算纹理坐标来显示一张图片》

    原文作者:Android源码分析
    原文地址: https://juejin.im/entry/58cb738861ff4b006c8944cd
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