【Android】GLSurfaceView
An implementation of SurfaceView that uses the dedicated surface for displaying OpenGL rendering.
A GLSurfaceView provides the following features:
- Manages a surface, which is a special piece of memory that can be composited into the Android view system.
- Manages an EGL display, which enables OpenGL to render into a surface.
- Accepts a user-provided Renderer object that does the actual rendering.
- Renders on a dedicated thread to decouple rendering performance from the UI thread.
- Supports both on-demand and continuous rendering.
- Optionally wraps, traces, and/or error-checks the renderer's OpenGL calls.
SurfaceView的实现,使用OpenGL进行渲染。它提供以下特征:
1)管理一个“界面”,是一块内存,可以被组合进入Android的界面系统;
2)管理EGL显示,可以允许OpenGL渲染;
3)接受用于提供的渲染器进行渲染;
4)独立开辟线程进行渲染;
5)提供持续的渲染;
总之一句话,这个类很适合做渲染工作。
使用GLSurfaceView
通常会继承GLSurfaceView,并重载一些和用户输入事件有关的方法。如果你不需要重载事件方法,GLSurfaceView也可以直接使用,你可以使用set方法来为该类提供自定义的行为。例如,GLSurfaceView的渲染被委托给渲染器在独立的渲染线程里进行,这一点和普通视图不一样,setRenderer(Renderer)设置渲染器。
初始化GLSurfaceView
初始化过程其实仅需要你使用setRenderer(Renderer)设置一个渲染器(render)。当然,你也可以修改GLSurfaceView一些默认配置。
* setDebugFlags(int)
* setEGLConfigChooser(boolean)
* setEGLConfigChooser(EGLConfigChooser)
* setEGLConfigChooser(int, int, int, int, int, int)
* setGLWrapper(GLWrapper)
定制android.view.Surface
GLSurfaceView默认会创建像素格式为PixelFormat.RGB_565的surface。如果需要透明效果,调用getHolder().setFormat(PixelFormat.TRANSLUCENT)。透明(TRANSLUCENT)的surface的像素格式都是32位,每个色彩单元都是8位深度,像素格式是设备相关的,这意味着它可能是ARGB、RGBA或其它。
选择EGL配置
Android设备往往支持多种EGL配置,可以使用不同数目的通道(channel),也可以指定每个通道具有不同数目的位(bits)深度。因此,在渲染器工作之前就应该指定EGL的配置。GLSurfaceView默认EGL配置的像素格式为RGB_656,16位的深度缓存(depth buffer),默认不开启遮罩缓存(stencil buffer)。
如果你要选择不同的EGL配置,请使用setEGLConfigChooser方法中的一种。
调试行为
你可以调用调试方法setDebugFlags(int)或setGLWrapper(GLSurfaceView.GLWrapper)来自定义GLSurfaceView一些行为。在setRenderer方法之前或之后都可以调用调试方法,不过最好是在之前调用,这样它们能立即生效。
设置渲染器
总之,你必须调用setRenderer(GLSurfaceView.Renderer)来注册一个GLSurfaceView.Renderer渲染器。渲染器负责真正的GL渲染工作。
渲染模式
渲染器设定之后,你可以使用setRenderMode(int)指定渲染模式是按需(on demand)还是连续(continuous)。默认是连续渲染。
Activity生命周期
Activity窗口暂停(pause)或恢复(resume)时,GLSurfaceView都会收到通知,此时它的onPause方法和onResume方法应该被调用。这样做是为了让GLSurfaceView暂停或恢复它的渲染线程,以便它及时释放或重建OpenGL的资源。
事件处理
为了处理事件,一般都是继承GLSurfaceView类并重载它的事件方法。但是由于GLSurfaceView是多线程操作,所以需要一些特殊的处理。由于渲染器在独立的渲染线程里,你应该使用Java的跨线程机制跟渲染器通讯。queueEvent(Runnable)方法就是一种相对简单的操作,例如下面的例子
1 class MyGLSurfaceView extends GLSurfaceView { 2 3 private MyRenderer mMyRenderer; 4 5 public void start() { 6 mMyRenderer = ...; 7 setRenderer(mMyRenderer); 8 } 9 10 public boolean onKeyDown(int keyCode, KeyEvent event) { 11 if (keyCode == KeyEvent.KEYCODE_DPAD_CENTER) { 12 queueEvent(new Runnable() { 13 // This method will be called on the rendering 14 // thread: 15 public void run() { 16 mMyRenderer.handleDpadCenter(); 17 }}); 18 return true; 19 } 20 return super.onKeyDown(keyCode, event); 21 } 22 }
示例代码:
1 import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig; 2 import javax.microedition.khronos.opengles.GL10; 3 import android.app.Activity; 4 import android.opengl.GLSurfaceView; 5 import android.os.Bundle; 6 public class ClearActivity extends Activity { 7 @Override 8 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 9 super.onCreate(savedInstanceState); 10 mGLView = new GLSurfaceView(this); 11 mGLView.setRenderer(new ClearRenderer()); 12 setContentView(mGLView); 13 } 14 @Override 15 protected void onPause() { 16 super.onPause(); 17 mGLView.onPause(); 18 } 19 @Override 20 protected void onResume() { 21 super.onResume(); 22 mGLView.onResume(); 23 } 24 private GLSurfaceView mGLView; 25 } 26 class ClearRenderer implements GLSurfaceView.Renderer { 27 public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) { 28 // Do nothing special. 29 } 30 public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int w, int h) { 31 gl.glViewport(0, 0, w, h); 32 } 33 public void onDrawFrame(GL10 gl) { 34 gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 35 } 36 }
这个程序功能很简单,每帧绘制时将屏幕设置成黑色。但它是一个完整的工作在Activity 生命周期中的 OpenGL 程序。当 activity 暂停时,它暂停渲染;当activity 继续时,它继续渲染。可以将这个程序用作非交互式的 demo 程序。可以在 ClearRenderer.onDrawFrame() 接口中增加 OpenGL 调用做很多的绘制。
GLSurfaceView.Render 接口有三个方法:
- onSurfaceCreated():该方法在渲染开始前调用,OpenGL ES 的绘制上下文被重建时也会被调用。当 activity 暂停时绘制上下文会丢失,当 activity 继续时,绘制上下文会被重建。另外,创建长期存在的 OpenGL 资源(如texture)往往也在这里进行。
- onSurfaceChanged():当 surface 的尺寸发生改变时该方法被调用。往往在这里设置 viewport。若你的 camera 是固定的,也可以在这里设置 camera。
- onDrawFrame():每帧都通过该方法进行绘制。绘制时通常先调用 glClear 函数来清空 framebuffer,然后在调用 OpenGL ES 的起它的接口进行绘制。
若是开发一个交互型的应用(如游戏),通常需要子类化 GLSurfaceView,由此可以获取输入事件。下面有个例子:
1 import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig; 2 import javax.microedition.khronos.opengles.GL10; 3 import android.app.Activity; 4 import android.content.Context; 5 import android.opengl.GLSurfaceView; 6 import android.os.Bundle; 7 import android.view.MotionEvent; 8 public class ClearActivity extends Activity { 9 @Override 10 protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 11 super.onCreate(savedInstanceState); 12 mGLView = new ClearGLSurfaceView(this); 13 setContentView(mGLView); 14 } 15 @Override 16 protected void onPause() { 17 super.onPause(); 18 mGLView.onPause(); 19 } 20 @Override 21 protected void onResume() { 22 super.onResume(); 23 mGLView.onResume(); 24 } 25 private GLSurfaceView mGLView; 26 } 27 class ClearGLSurfaceView extends GLSurfaceView { 28 public ClearGLSurfaceView(Context context) { 29 super(context); 30 mRenderer = new ClearRenderer(); 31 setRenderer(mRenderer); 32 } 33 public boolean onTouchEvent(final MotionEvent event) { 34 queueEvent(new Runnable(){ 35 public void run() { 36 mRenderer.setColor(event.getX() / getWidth(), 37 event.getY() / getHeight(), 1.0f); 38 }}); 39 return true; 40 } 41 ClearRenderer mRenderer; 42 } 43 class ClearRenderer implements GLSurfaceView.Renderer { 44 public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) { 45 // Do nothing special. 46 } 47 public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int w, int h) { 48 gl.glViewport(0, 0, w, h); 49 } 50 public void onDrawFrame(GL10 gl) { 51 gl.glClearColor(mRed, mGreen, mBlue, 1.0f); 52 gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT); 53 } 54 public void setColor(float r, float g, float b) { 55 mRed = r; 56 mGreen = g; 57 mBlue = b; 58 } 59 private float mRed; 60 private float mGreen; 61 private float mBlue; 62 } 63