android OpenGL学习笔记（二）

关于几何图形的描述：

文章的代码是程序在程序的代码中找的到。

3D模型由一些更小的元素（点，线，面，多边形）组成。

（1）顶点（Vertex)

在android中，我们需要定义一个浮点型的数组来保存顶点位置，并且这个浮点型数组转换位数组（这样可以提高性能）。

//四边形的顶点坐标，这四个顶点按照 0，1，2，3的次序来排列，次序为了画图用，在第三部分讲解画几何图形的时候，会用到这个次序
private float vertices[] = {
-1.0f, 1.0f, 0.0f, // 0, Top Left
-1.0f, -1.0f, 0.0f, // 1, Bottom Left
1.0f, -1.0f, 0.0f, // 2, Bottom Right
1.0f, 1.0f, 0.0f, // 3, Top Right
}
//将顶点浮点型数组转换为位数组
private FloatBuffer vertexBuffer;
ByteBuffer byteBuf = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length * 4);
byteBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
vertexBuffer = byteBuf.asFloatBuffer();
vertexBuffer.put(vertices);
vertexBuffer.position(0);

/* Opengl ES 有一些提供渲染的功能，这些功能大部分情况下，不能使用，如果你想使用，
* 你必须记得打开这些函数功能，你也可能需要告诉这些功能需要和什么对象配合使用。
* 下面的两行代码的意思是，在渲染过程中，能写或者使用顶点数组，并且指明这些顶点数组的位置。
*/
//指明这些顶点数组的位置
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, vertexBuffer);
//能写和使用顶点数组
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

（2）面（Face)

Face是一个三角形，也就是三个点和三个边围起来的面积。
设置Face的旋转方向是很重要的，因为选择不同的旋转方向意味这选择那一面为前面，那一面为后面。为什么这是重要的那？因为在一个由完全不透明的表面组成的场景中，多边形的后面部分是绝不可能看到的，有时候为了提升性能，需要只描绘正面，而后面的图形就省略部描绘，可以通过为函数 glEnable(GL_CULL_FACE) 和 glDisable(GL_CULL_FACE)来决定是否省略描绘后面部分的图形。可以通过函数glFrontFace来改变方向从而决定多边形的那一面为正面。

glFrontFace：常量参数GL_CCW表示逆时针，GL_CW表示顺时针。默认情况下，逆时针的多边形坐标顺序是多边形是正面。例如对于三角形：
vertices[] ={
0, 1, 0,
-1, -1, 0,
1, -1, 0
}
如果添加glEnable(GL_CULL_FACE)功能，逆时针可以正常显示图形，顺时针无法显示图形。

glCullFace：函数决定绘制多边形的背面还是正面。

（3）多变形（Polygon）

在前面已经介绍了四边行的四个顶点，次序也在数组vertices中排列好了，即第一个顶点的序号为0（{-1.0f, 1.0f, 0.0f}),第二个顶点序号为1({-1.0f, -1.0f, 0.0f})等。
现在说如何画这个四边型，前面已经设定Face的旋转为逆时针，数组vertices组成的是一个四边型，四边型由两个Face（也就是三角形）组成，按照逆时针画两个三角形，即组成一个四边行，第一个三角形的顶点顺序为 0、1、2，即vertices中的前三个顶点组成的三角形， 0、2、3 三个顶点按照逆时针的顺序组成第二个三角形。这个过程组成了一个顺序数组如下：
private short[] indices = { 0, 1, 2, 0, 2, 3 };
为了提高性能，将数组转换为位数组，代码如下：
// short is 2 bytes, therefore we multiply the number if vertices with 2.
ByteBuffer ibb = ByteBuffer.allocateDirect(indices.length * 2);
ibb.order(ByteOrder.nativeOrder());
ShortBuffer indexBuffer = bb.asShortBuffer();
indexBuffer.put(indices);
indexBuffer.position(0);

（4）渲染（Render)

函数glDrawArrays和glDrawElements用来将上面的设置画在屏幕上。这两个函数的有一个相同的参数mode，接受GL_POINTS、GL_LINE_STRIP、GL_LINE_LOOP、GL_LINES、GL_TRIANGLES等常量。下面简单介绍一个常量的意思，
GL_POINTS：表示只画顶点；
GL_LINE_STRIP：从第一个顶点画到最后一个点；
GL_LINE_LOOP：和GL_LINE_STRIP相似，只是最后一点和第一个点链接，形成一个环路；
GL_LINES：每两个点画一条直线；
GL_TRIANGLES：没三个点为一组画成一个个的三角形；
GL_TRIANGLE_STRIP：按一定的顺序画一系列三角形如按照顶点v0, v1, v2, 然后 v2, v1, v3 (注意顺序), 最后 v2, v3, v4 ，确定这些三角形能正确的形成一个多边形；
GL_TRIANGLE_FAN：相似GL_TRIANGLE_STRIP，但是顺序是v0, v1, v2, 然后 v0, v2, v3, 最后 v0, v3, v4，注意和GL_TRIANGLE_STRIP顺序区别；

public abstract void glDrawArrays(int mode, int first, int count)：按照前面verticesBuffer数组的顶点来画图形。
public abstract void glDrawElements(int mode, int count, int type, Buffer indices)：需要知道顶点的顺序，才能画图行。在第三部分关于多边形的内容中，指定了顶点的顺序。type类型的含义是指明indices数组的类型，比如GL10.GL_UNSIGNED_SHORT，表示indices是short类型的数组。

参考的网站：

http://insanitydesign.com/wp/projects/nehe-android-ports/

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