OpenGL ES -＞ GLSurfaceView纹理贴图VBO(Vertex Buffer Object)方法实现

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<com.example.myapplication.MyGLSurfaceViewxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent" />

自定义GLSurfaceView代码

class MyGLSurfaceView(context: Context, attrs: AttributeSet) : GLSurfaceView(context, attrs) {private var mRenderer = MyGLRenderer(context)init {// 设置 OpenGL ES 3.0 版本setEGLContextClientVersion(3)setRenderer(mRenderer)// 设置渲染模式, 仅在需要重新绘制时才进行渲染，以节省资源renderMode = RENDERMODE_WHEN_DIRTY}
}

自定义GLSurfaceView.Renderer代码

class MyGLRenderer(private val mContext: Context) : GLSurfaceView.Renderer {private var mDrawData: DrawData? = nulloverride fun onSurfaceCreated(gl: GL10?, config: EGLConfig?) {// 当 Surface 创建时调用, 进行 OpenGL ES 环境的初始化操作, 设置清屏颜色为青蓝色 (Red=0, Green=0.5, Blue=0.5, Alpha=1)GLES30.glClearColor(0.0f, 0.5f, 0.5f, 1.0f)mDrawData = DrawData().apply {initShader()initVertexBuffer()initTexture0(mContext, R.drawable.bitmap_shader)}}override fun onSurfaceChanged(gl: GL10?, width: Int, height: Int) {// 当 Surface 尺寸发生变化时调用，例如设备的屏幕方向发生改变, 设置视口为新的尺寸，视口是指渲染区域的大小GLES30.glViewport(0, 0, width, height)mDrawData?.computeMVPMatrix(width.toFloat(), height.toFloat())}override fun onDrawFrame(gl: GL10?) {// 每一帧绘制时调用, 清除颜色缓冲区GLES30.glClear(GLES30.GL_COLOR_BUFFER_BIT)mDrawData?.enableTexture()mDrawData?.drawSomething()mDrawData?.disableTexture()}
}

GLSurfaceView.Renderer需要的绘制数据

class DrawData {private var mProgram: Int = -1private var NO_OFFSET = 0private val VERTEX_POS_DATA_SIZE = 3private val TEXTURE_POS_DATA_SIZE = 2// VBO(Vertex Buffer Object), 顶点缓冲对象，用于存储顶点数据和纹理数据private var mVBO = IntArray(2)// 最终变化矩阵private val mMVPMatrix = FloatArray(16)// 投影矩阵private val mProjectionMatrix = FloatArray(16)// 相机矩阵private val mViewMatrix = FloatArray(16)private var mViewPortRatio = 1f// 纹理IDvar mTextureID = IntArray(2)// 1. 准备顶点坐标，分配直接内存// OpenGL ES坐标系：原点在中心，X轴向右为正，Y轴向上为正，Z轴向外为正val vertex = floatArrayOf(-1.0f, 1.0f, 0.0f, // 左上-1.0f, -1.0f, 0.0f, // 左下1.0f, 1.0f, 0.0f, // 右上1.0f, -1.0f, 0.0f, // 右下)val vertexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(vertex.size * 4).order(ByteOrder.nativeOrder()).asFloatBuffer().put(vertex).position(0)// 2. 准备纹理坐标，分配直接内存// 纹理坐标系：原点在左下角，X轴向右为正，Y轴向上为正val textureCoords = floatArrayOf(0.0f, 1.0f, // 左上0.0f, 0.0f, // 左下1.0f, 1.0f, // 右上1.0f, 0.0f, // 右下)val textureBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(textureCoords.size * 4).order(ByteOrder.nativeOrder()).asFloatBuffer().put(textureCoords).position(NO_OFFSET)// 3. 初始化着色器程序fun initShader() {val vertexShaderCode = """#version 300 esuniform mat4 uMVPMatrix; // 变换矩阵in vec4 aPosition; // 顶点坐标in vec2 aTexCoord; // 纹理坐标 out vec2 vTexCoord; void main() {// 输出顶点坐标和纹理坐标到片段着色器gl_Position = uMVPMatrix * aPosition; vTexCoord = aTexCoord;}""".trimIndent()       // 顶点着色器代码val fragmentShaderCode = """#version 300 esprecision mediump float;uniform sampler2D uTexture_0;uniform sampler2D uTexture_1;in vec2 vTexCoord;out vec4 fragColor;void main() {fragColor = texture(uTexture_0, vTexCoord) + texture(uTexture_1, vTexCoord);}""".trimIndent()// 加载顶点着色器和片段着色器, 并创建着色器程序val vertexShader = LoadShaderUtil.loadShader(GLES30.GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderCode)val fragmentShader =LoadShaderUtil.loadShader(GLES30.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderCode)mProgram = GLES30.glCreateProgram()GLES30.glAttachShader(mProgram, vertexShader)GLES30.glAttachShader(mProgram, fragmentShader)GLES30.glLinkProgram(mProgram)GLES30.glUseProgram(mProgram)// 删除着色器对象GLES30.glDeleteShader(vertexShader)GLES30.glDeleteShader(fragmentShader)}// 4. 创建顶点缓冲区对象fun initVertexBuffer() {// 绑定VBOGLES30.glGenBuffers(mVBO.size, mVBO, NO_OFFSET)// 绑定顶点缓冲区数据到VBO[0]GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, mVBO[0])GLES30.glBufferData(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER,vertex.size * 4,vertexBuffer,GLES30.GL_STATIC_DRAW)// 解绑顶点缓冲区GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, 0)// 绑定纹理缓冲区数据到VBO[1]GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, mVBO[1])GLES30.glBufferData(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER,textureCoords.size * 4,textureBuffer,GLES30.GL_STATIC_DRAW)// 解绑纹理缓冲区GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, 0)}// 5. 计算变换矩阵fun computeMVPMatrix(width: Float, height: Float) {// 正交投影矩阵takeIf { width > height }?.let {mViewPortRatio = width / heightMatrix.orthoM(mProjectionMatrix, // 正交投影矩阵NO_OFFSET, // 偏移量-mViewPortRatio, // 近平面的坐标系左边界mViewPortRatio, // 近平面的坐标系右边界-1f, // 近平面的坐标系的下边界1f, // 近平面坐标系的上边界0f, // 近平面距离相机距离1f // 远平面距离相机距离)} ?: run {mViewPortRatio = height / widthMatrix.orthoM(mProjectionMatrix, // 正交投影矩阵NO_OFFSET, // 偏移量-1f, // 近平面坐标系左边界1f, // 近平面坐标系右边界-mViewPortRatio, // 近平面坐标系下边界mViewPortRatio, // 近平面坐标系上边界0f, // 近平面距离相机距离1f // 远平面距离相机距离)}// 设置相机矩阵// 相机位置(0f, 0f, 1f)// 物体位置(0f, 0f, 0f)// 相机方向(0f, 1f, 0f)Matrix.setLookAtM(mViewMatrix, // 相机矩阵NO_OFFSET, // 偏移量0f, // 相机位置x0f, // 相机位置y1f, // 相机位置z0f, // 物体位置x0f, // 物体位置y0f, // 物体位置z0f, // 相机上方向x1f, // 相机上方向y0f // 相机上方向z)// 最终变化矩阵Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, // 最终变化矩阵NO_OFFSET, // 偏移量mProjectionMatrix, // 投影矩阵NO_OFFSET, // 投影矩阵偏移量mViewMatrix, // 相机矩阵NO_OFFSET // 相机矩阵偏移量)// 纹理坐标系为(0, 0), (1, 0), (1, 1), (0, 1)的正方形逆时针坐标系，从Bitmap生成纹理，即像素拷贝到纹理坐标系// 变换矩阵需要加上一个y方向的翻转, x方向和z方向不改变Matrix.scaleM(mMVPMatrix,NO_OFFSET,1f,-1f,1f,)}// 6. 使用着色器程序绘制图形fun drawSomething() {// 解析变换矩阵val matrixHandle = GLES30.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix")GLES30.glUniformMatrix4fv(matrixHandle, 1, false, mMVPMatrix, NO_OFFSET)// 解析顶点缓冲区数据到VBO[0]GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, mVBO[0])val positionHandle = GLES30.glGetAttribLocation(mProgram, "aPosition")GLES30.glEnableVertexAttribArray(positionHandle)GLES30.glVertexAttribPointer(positionHandle,VERTEX_POS_DATA_SIZE,GLES30.GL_FLOAT,false,0,NO_OFFSET)// 解析纹理缓冲区数据到VBO[1]GLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, mVBO[1])val textureHandle = GLES30.glGetAttribLocation(mProgram, "aTexCoord")GLES30.glEnableVertexAttribArray(textureHandle)GLES30.glVertexAttribPointer(textureHandle,TEXTURE_POS_DATA_SIZE,GLES30.GL_FLOAT,false,0,NO_OFFSET)// 绘制纹理GLES30.glDrawArrays(GLES30.GL_TRIANGLE_STRIP, NO_OFFSET, vertex.size / VERTEX_POS_DATA_SIZE)// 禁用顶点缓冲区数据GLES30.glDisableVertexAttribArray(positionHandle)// 禁用纹理缓冲区数据GLES30.glDisableVertexAttribArray(textureHandle)// 解绑VBOGLES30.glBindBuffer(GLES30.GL_ARRAY_BUFFER, 0)}fun enableTexture() {// 激活纹理编号0GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE0)GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, mTextureID[0])val textureSampleHandle = GLES30.glGetUniformLocation(mProgram, "uTexture_0")GLES30.glUniform1i(textureSampleHandle, 0)// 激活纹理编号1GLES30.glActiveTexture(GLES30.GL_TEXTURE1)GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, mTextureID[1])val textureSampleHandle1 = GLES30.glGetUniformLocation(mProgram, "uTexture_1")GLES30.glUniform1i(textureSampleHandle1, 1)}fun disableTexture() {GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 0)}fun initTexture0(context: Context, resourceId: Int){mTextureID[0] = loadTexture(context, resourceId)}// 加载纹理fun loadTexture(context: Context, resourceId: Int): Int {val textureId = IntArray(1)// 生成纹理GLES30.glGenTextures(1, textureId, 0)// 绑定纹理GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, textureId[0])// 设置纹理参数GLES30.glTexParameteri(GLES30.GL_TEXTURE_2D,GLES30.GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GLES30.GL_LINEAR) // 纹理缩小时使用线性插值GLES30.glTexParameteri(GLES30.GL_TEXTURE_2D,GLES30.GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GLES30.GL_LINEAR) // 纹理放大时使用线性插值GLES30.glTexParameteri(GLES30.GL_TEXTURE_2D,GLES30.GL_TEXTURE_WRAP_S,GLES30.GL_CLAMP_TO_EDGE) // 纹理坐标超出范围时，超出部分使用最边缘像素进行填充GLES30.glTexParameteri(GLES30.GL_TEXTURE_2D,GLES30.GL_TEXTURE_WRAP_T,GLES30.GL_CLAMP_TO_EDGE) // 纹理坐标超出范围时，超出部分使用最边缘像素进行填充// 加载图片val options = BitmapFactory.Options().apply {inScaled = false // 不进行缩放}val bitmap = BitmapFactory.decodeResource(context.resources, resourceId, options)// 将图片数据加载到纹理中GLUtils.texImage2D(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0)// 释放资源bitmap.recycle()// 解绑纹理GLES30.glBindTexture(GLES30.GL_TEXTURE_2D, 0)return textureId[0]}object LoadShaderUtil {// 创建着色器对象fun loadShader(type: Int, source: String): Int {val shader = GLES30.glCreateShader(type)GLES30.glShaderSource(shader, source)GLES30.glCompileShader(shader)return shader}}
}

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