注：近三篇转载中的视锥体部分结合着来看，再参照老罗的3d变换，基本可以初步理解和完成相关视锥体调整。

使用OpenGL开发Android应用详解系列三

【原创】转载请注明出处 我一家网 http://www.5yijia.com
前面两节主要介绍了一下OpenGL的基本概念，以及在Android开发中引入OpenGL时，Android项目的基本构成情况。这一节开始，我们通过具体的实例，来进行简单3D图形的描画。
注：代码基础还是采用上一节: 使用OpenGL开发Android应用详解系列二中使用的代码结构。

通过OpenGL来绘制简单立体图形

在进行绘制立体图形之前，我们先来了解一些相关术语，如果这些概念理解透彻的话，对Android中使用OpenGL开发很有帮助。

1. 相关术语理解
这里的术语包括： 坐标系,视锥体(frustum)和视窗(viewport)
(1)坐标系
为了制定三维空间内物体的位置，需要引入坐标系。下面是OpenGL的三维坐标系(注：和DirectX完全相反)

通过坐标系我们可以定义实际的物体,但是物体定义好了以后应该放在什么位置,接下来就是frustum来定义了.

2. 视锥体(frustum)

或者叫做视景,他主要用来定义物体可以表示的空间领域。

视锥体的视线方向是 -Z方向，也就是说，他是坐标轴中Z轴的反方向。请看下图：

通过从-Z方向作为视点来查看的话,视角(看的角度)与离得较近的切面,以及较远切面之间是成比例关系的.

(3)视窗(viewport)

上面图中那个蓝色的切面就是viewport，OpenGL中经常叫的视窗(viewport)。

2.OpenGL开发中使用视窗和视锥体

glViewport用来指定从标准设备的Window坐标的转换矩阵。矩阵变换主要指的是放大,缩小,旋转,截断,平行移动,线性变换的组合操作。

glViewport(GLint x,GLint y,GLsizei width,GLsizei height)为其函数原型。

参数说明：

x，y    以像素为单位，指定了视窗的左下角位置。

width，height   表示这个视窗矩形的宽度和高度，根据窗口的实时变化重绘窗口。

上面那个笑脸图像就是以左边图形的左下角的(x,y)坐标来投影右边图像的宽和高(width,height)。由于左边和右边的设备类别不同，导致投影后的图像变形了。为了防止变形,我们需要通过视锥体(frustum)的宽高比(aspect ratio)，来让实际的设备保持和原有设备同样的比例。

在上面章节中讲过，设备大小或者纵横的方向改变时,会调用onSurfaceChanged方法,为了防止变形，我们可以通过下面的代码来控制.

@Override
	public void onSurfaceChanged(GL10 arg0, int width, int height) {
		arg0.glViewport(0, 0, width, height);

		arg0.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
		arg0.glLoadIdentity();    
		GLU.gluPerspective(arg0, 45f,(float) width / height, 1f, 50f);
		// TODO Auto-generated method stub
	}

如果是直接绘制图形的话,opengl是没有空间的位置观念的，因为它根本不能分辨物体的前后关系。所以为了让OpenGL有前后位置的概念，我们需要使用深度缓冲区。

下面的代码设置Depth Test有效。

@Override
	public void onSurfaceCreated(GL10 arg0, EGLConfig config) {
		arg0.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);
		arg0.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);
		// TODO Auto-generated method stub
	}

3. 正方体的定义

接下来我们来定义一个正方体

package com.wuyijia.opengltest;

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.FloatBuffer;

import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

public class MyOpenGLCube {

	//浮点缓冲区:批量get
	private final FloatBuffer mVertexBuffer;

	  /**
	   * 定义正方体坐标
	   */
	  public MyOpenGLCube(){

	    float vertices[] = {
	      //正方体前面
	      -0.5f, -0.5f, 0.5f,
	      0.5f, -0.5f, 0.5f,
	      -0.5f, 0.5f, 0.5f,
	      0.5f, 0.5f, 0.5f,

	      //正方体后面
	      -0.5f, -0.5f, -0.5f,
	      0.5f, -0.5f, -0.5f,
	      -0.5f, 0.5f, -0.5f,
	      0.5f, 0.5f, -0.5f,

	      //正方体左面
	      -0.5f, -0.5f, 0.5f,
	      -0.5f, -0.5f, -0.5f,
	      -0.5f, 0.5f, 0.5f,
	      -0.5f, 0.5f, -0.5f,

	      //正方体右面
	      0.5f, -0.5f, 0.5f,
	      0.5f, -0.5f, -0.5f,
	      0.5f, 0.5f, 0.5f,
	      0.5f, 0.5f, -0.5f,

	      //正方体上面
	      -0.5f, 0.5f, 0.5f,
	      0.5f, 0.5f, 0.5f,
	      -0.5f, 0.5f, -0.5f,
	      0.5f, 0.5f, -0.5f,

	      //正方体底面
	      -0.5f, -0.5f, 0.5f,
	      0.5f, -0.5f, 0.5f,
	      -0.5f, -0.5f, -0.5f,
	      0.5f, -0.5f, -0.5f
	    };

	    ByteBuffer vbb = 
	      ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length * 4);
	    vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
	    mVertexBuffer = vbb.asFloatBuffer();
	    mVertexBuffer.put(vertices);
	    mVertexBuffer.position(0);

	  }

	  /**
	   * 绘制正方体
	   * @param gl
	   */
	  public void draw(GL10 gl){

	    gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
	    gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, mVertexBuffer);

	    //正方体前面
	    gl.glNormal3f(0, 0, 1.0f);
	    gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);

	    //正方体后面
	    gl.glNormal3f(0, 0, -1.0f);
	    gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 4, 4);

	    //正方体左面
	    gl.glNormal3f(-1.0f, 0, 0);
	    gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 8, 4);

	    //正方体右面
	    gl.glNormal3f(1.0f, 0, 0);
	    gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 12, 4);

	    //正方体上面
	    gl.glNormal3f(0, 1.0f, 0);
	    gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 16, 4);

	    //正方体底面
	    gl.glNormal3f(0, -1.0f, 0);
	    gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 20, 4);

	  }
}

上面的类定义了一个以屏幕中心为正方形原点，边长为1的正方体。

4. 渲染正方体
接下来我们在onDrawFrame函数中渲染刚才我们定义的正方体。

MyOpenGLCube myOpenGLCube = new MyOpenGLCube();
	@Override
	public void onDrawFrame(GL10 arg0) {
		arg0.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT 
		        | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

		arg0.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
		arg0.glLoadIdentity();
		arg0.glTranslatef(0, 0, -3f);

		myOpenGLCube.draw(arg0);
		// TODO Auto-generated method stub
	}

OK,正方体渲染完成后，运行我们的应用，效果图如下：

我们发现运行的效果并不是立方体，而是一个正方形。原因是我们没有旋转立方体的缘故，所以看上去就像一个正方形。加上下面的代码再看一下效果。

@Override
	public void onDrawFrame(GL10 arg0) {
		arg0.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT 
		        | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

		arg0.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
		arg0.glLoadIdentity();
		arg0.glTranslatef(0, 0, -3f);

		//旋转正方体
		arg0.glRotatef(30f, 0, 1, 0);

		myOpenGLCube.draw(arg0);
		// TODO Auto-generated method stub
	}

运行后效果如下：

终于看到立体效果了。

转自：http://www.5yijia.com/?p=95