建立 OpenGL ES 的环境(Building an OpenGL ES Environment)

编写:jdneo - 原文:http://developer.android.com/training/graphics/opengl/environment.html

要在应用中使用 OpenGL ES 绘制图像，我们必须为它们创建一个 View 容器。一种比较直接的方法是实现 GLSurfaceView 类和 GLSurfaceView.Renderer 类。其中，GLSurfaceView 是一个View容器，它用来存放使用 OpenGL 绘制的图形，而 GLSurfaceView.Renderer 则用来控制在该 View 中绘制的内容。关于这两个类的更多信息，你可以阅读：OpenGL ES 开发手册。

使用 GLSurfaceView 只是一种将 OpenGL ES 集成到应用中的方法之一。对于一个全屏的或者接近全屏的图形 View，使用它是一个合理的选择。开发者如果希望把 OpenGL ES 的图形集成到整个布局的一小部分里面，那么可以考虑使用 TextureView。对于喜欢自己动手实现的开发者来说，还可以通过使用 SurfaceView 搭建一个 OpenGL ES 的视图环境，但是这将会需要我们编写更多额外的代码。

在这节课中，我们将展示如何在一个简单的 Activity 程序中完成 GLSurfaceView 和 GLSurfaceView.Renderer 的完整落地实现。

在 Manifest 配置文件中声明使用 OpenGL ES (Declare OpenGL ES Use in the Manifest)

为了让应用能够使用 OpenGL ES 2.0 接口，我们必须将下列声明添加到 Manifest 配置文件当中：

  1. <uses-feature android:glEsVersion="0x00020000" android:required="true" />

如果我们的应用使用纹理压缩（Texture Compression），那么我们必须对支持的压缩格式也进行声明，确保应用仅安装在可以兼容的设备上：

  1. <supports-gl-texture android:name="GL_OES_compressed_ETC1_RGB8_texture" />
  2. <supports-gl-texture android:name="GL_OES_compressed_paletted_texture" />

更多关于纹理压缩的内容，可以阅读：OpenGL开发手册。

为 OpenGL ES 图形创建 Activity (Create an Activity for OpenGL ES Graphics)

Android 应用在呈现 OpenGL ES 的时候会使用 activity 作为用户界面，这和其他应用也同样会使用一个用户界面进行呈现交互的道理一样。主要的差别就是往 acitivity 布局内容上的的输入差异。在其他应用中你可能会使用 TextView，Button 和 ListView 等等，而在使用 OpenGL ES 的应用中，我们还可以添加一个 GLSurfaceView。

下面的代码展示了一个使用 GLSurfaceView 作为其主 View 的 Activity：

  1. public class OpenGLES20Activity extends Activity {
  3.     private GLSurfaceView mGLView;
  5.     @Override
  6.     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  7.         super.onCreate(savedInstanceState);
  9.         // Create a GLSurfaceView instance and set it
  10.         // as the ContentView for this Activity.
  11.         mGLView = new MyGLSurfaceView(this);
  12.         setContentView(mGLView);
  13.     }
  14. }

Note：OpenGL ES 2.0 需要 Android 2.2（API Level 8）或更高版本的系统，所以确保你的 Android 项目的 API 版本满足该要求。

构建一个GLSurfaceView对象(Build a GLSurfaceView Object)

GLSurfaceView 是一种比较特殊的View，我们可以在该 View 中绘制 OpenGL ES 图形，不过它自己并不做太多和绘制图形相关的任务。绘制对象的任务是由你在该 View 中配置的 GLSurfaceView.Renderer 所控制完成的。事实上，这个对象的代码非常简短，你可能不会希望继承它，直接创建一个未经修改的 GLSurfaceView 实例，不过请不要这么做，因为我们需要继承该类来捕捉触控事件，这方面知识会在响应触摸事件（该系列课程的最后一节课）中做进一步的介绍。

GLSurfaceView 的核心代码非常简短，如果想要快速的实现效果，我们通常可以在 Acitvity 中创建一个内部类并使用它：

  1. class MyGLSurfaceView extends GLSurfaceView {
  3.     private final MyGLRenderer mRenderer;
  5.     public MyGLSurfaceView(Context context){
  6.         super(context);
  8.         // Create an OpenGL ES 2.0 context
  9.         setEGLContextClientVersion(2);
  11.         mRenderer = new MyGLRenderer();
  13.         // Set the Renderer for drawing on the GLSurfaceView
  14.         setRenderer(mRenderer);
  15.     }
  16. }

另一个对于 GLSurfaceView 实现的可选项，是将渲染模式设置为：GLSurfaceView.RENDERMODE_WHEN_DIRTY，其含义是：仅在你的绘制数据发生变化时才对视图进行绘制操作：

  1. // Render the view only when there is a change in the drawing data
  2. setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_WHEN_DIRTY);

如果选用这一配置选项，那么除非调用了 requestRender() ，否则 GLSurfaceView 不会被重新绘制，这样做可以让示例中的应用效率更高。

构建一个渲染类(Build a Renderer Class)

在一个使用 OpenGL ES 的应用中，一个 GLSurfaceView.Renderer 类的实现（或者我们将其称之为渲染器），正是事情变得有趣的地方。该类会控制和其相关联的 GLSurfaceView，具体而言，它会控制在 GLSurfaceView 上绘制的内容。在渲染器中，一共有三个方法会被Android系统调用，以此来明确要在 GLSurfaceView 上绘制的内容以及如何绘制：

  • onSurfaceCreated()：调用一次，用来建立 View 的 OpenGL ES 环境。
  • onDrawFrame()：每次重新绘制 View 时被调用。
  • onSurfaceChanged()：如果 View 的几何形态发生变化时会被调用，例如当设备的屏幕方向发生改变时。

下面是一个非常基本的 OpenGL ES 渲染器的实现，它仅仅在 GLSurfaceView 中画一个黑色的背景：

  1. public class MyGLRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {
  3.     public void onSurfaceCreated(GL10 unused, EGLConfig config) {
  4.         // Set the background frame color
  5.         GLES20.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
  6.     }
  8.     public void onDrawFrame(GL10 unused) {
  9.         // Redraw background color
  10.         GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
  11.     }
  13.     public void onSurfaceChanged(GL10 unused, int width, int height) {
  14.         GLES20.glViewport(0, 0, width, height);
  15.     }
  16. }

就是这样！上面的代码创建了一个简单地应用程序，它使用 OpenGL 让屏幕呈现为黑色。虽然它的代码看上去并没有做什么非常有意思的事情，但是通过创建这些类，我们已经对使用 OpenGL 绘制图形有了基本的认识和铺垫。

Note：你可能想知道，自己明明使用的是 OpenGL ES 2.0 接口，为什么这些方法会有一个 GL10 的参数。这是因为这些方法的签名（Method Signature）在2.0接口中被简单地重用了，以此来保持Android框架的代码尽量简单。

如果你对OpenGL ES接口很熟悉，那么你现在就可以在你的应用中构建一个OpenGL ES的环境并绘制图形了。当然， 如果你希望获取更多的帮助来学会使用OpenGL，那么请继续学习下一节课程获取更多的知识。