使用Android OpenGL ES 2.0绘图之三：绘制形状
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在定义好待绘制的形状之后，就要开始绘制它们了。使用OpenGL ES 2.0绘制形状可能比你想象的要复杂一些，因为它的API中提供了大量控制渲染管道的行为。
这一节将介绍如何使用OpenGL ES 2.0的API绘制上一节你已经定义好的那些形状。
1初始化形状
在做任何绘制之前，你必须初始化形状并加载它。除非形状的结构(原始坐标)在程序执行过程中发生了改变，都应该在你的Renderer类的onSurfaceCreated()方法中进行初始化内存和处理效率。public void onSurfaceCreated(GL10 unused, EGLConfig config) {
...
// 初始化一个三角形
mTriangle = new Triangle();
// 初始化一个正方形
mSquare = new Square();
}
2绘制一个形状
使用OpenGL ES 2.0绘制一个定义好的形状需要大量的代码，因为必须提供给图形渲染管道很多细节信息。具体定义如下：2.1VertexShader：用于呈现形状顶点的OpenGL ES图形代码。
2.2FragmentShader：用于呈现形状外观（颜色或纹理）的OpenGL ES代码。
2.3Program：一个OpenGL ES对象，包含了你想要用来绘制一个或多个形状的shader。
你至少需要一个vertex shader来绘制一个形状和一个fragment shader来为形状着色。这些shader必须被编译，然后将它们添加到一个OpenGL ES program中，接着使用program绘制形状。这里有一个例子，演示了如何定义基本的shader来绘制一个形状：
private final String vertexShaderCode =
"attribute vec4 vPosition;" +
"void main() {" +
" gl_Position = vPosition;" +
"}";
private final String fragmentShaderCode =
"precision mediump float;" +
"uniform vec4 vColor;" +
"void main() {" +
" gl_FragColor = vColor;" +
"}";
Shader包含OpenGL Shading Language(GLSL)代码，必须在OpenGL ES环境下先编译再使用。想要编译这些代码，需要在你的Renderer类中创建一个工具类方法：
public static int loadShader(int type, String shaderCode){
// 创建一个vertex shader类型(GLES20.GL_VERTEX_SHADER)
// 或一个fragment shader类型(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER)
int shader = GLES20.glCreateShader(type);
// 将源码添加到shader并编译它
GLES20.glShaderSource(shader, shaderCode);
GLES20.glCompileShader(shader);
return shader;
}
为了绘制形状，必须编译shader代码，接着将它们添加到一个OpenGL ES program 对象中，然后链接这个program。可以在你的renderer对象的构造器中做这些事情，因为只需要执行一次。
注：编译OpenGL ES shader和链接program是很耗CPU的，所以你应该尽量避免多次执行它们。如果在运行时还不知道shader的内容，那么就应该只创建一次代码，然后缓存起来以备后用。
public Triangle() {
...
int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderCode);
int fragmentShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderCode);
mProgram = GLES20.glCreateProgram(); // 创建空的OpenGL ES Program
GLES20.glAttachShader(mProgram, vertexShader); // 将vertex shader添加到program
GLES20.glAttachShader(mProgram, fragmentShader); // 将fragment shader添加到program
GLES20.glLinkProgram(mProgram); // 创建可执行的 OpenGL ES program
}
此时，应该可以添加真正的绘制调用了。你需要提供一些参数给渲染管道，告诉它想要绘制什么以及如何绘制。因为绘制操作是因形状而异的，让形状类包含特定的绘制逻辑是一个不错的设计。
创建一个draw()方法负责绘制形状。下面的代码将展示向形状的vertex shader和fragment shader设置位置和颜色值，然后执行绘制操作。
public void draw() {
// 添加program到OpenGL ES环境中
GLES20.glUseProgram(mProgram);
// 获取指向vertex shader的成员vPosition的handle
mPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "vPosition");
// 启用一个指向三角形的顶点数组的handle
GLES20.glEnableVertexAttribArray(mPositionHandle);
// 准备三角形的坐标数据
GLES20.glVertexAttribPointer(mPositionHandle, COORDS_PER_VERTEX,
GLES20.GL_FLOAT, false,
vertexStride, vertexBuffer);
// 获取指向fragment shader的成员vColor的handle
mColorHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "vColor");
// 设置三角形的颜色
GLES20.glUniform4fv(mColorHandle, 1, color, 0);
// 绘制三角形
GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount);
// 禁用指向三角形的顶点数组
GLES20.glDisableVertexAttribArray(mPositionHandle);
}
一旦你完成了这些代码，绘制这个对象只需要在Renderer类的onDrawFrame()方法中调用draw()方法。当你运行应用程序时，它看起来应该是这样的：
此示例中的代码还存在很多问题。首先，它不会给人留下深刻印象。其次，当你改变设备屏幕的方向时，三角形会被压扁和改变形状。原因是它的各个顶点无法根据屏幕的宽高比例进行修正。可以使用投影和相机视图来解决这个问题。不过那是下一节的内容了。
最后，三角形是静止不动的，这样看起来有点无聊。在后续内容中，我们还将介绍如何使用OpenGL ES图形管道让形状旋转起来，以及更多有趣的用法。
