Android OpenGL ES 渲染模式

Rouse

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动态色值

在说渲染模式之前，我们来简单了解下动态色值的填充方式。

在OpenGL ES 基础原理中，我们只是对顶点做了简单的填充设置，现在我们继续对片段着色器中的颜色做自定义。

这是现有的样式，色值在片段着色器中是一个写死的值，现在我们需要将它变为动态设置的值，将这个两个三角形的颜色值设置为红、绿、蓝的混合色。也就是三角形的三个顶点，分别设置红绿蓝，颜色再从顶点向中间扩散。

下面是实际操作

修改着色器源码

要动态设置颜色值，需要定义颜色变量

private const val VERTEX_SHADER_SOURCE =
    "attribute vec4 a_Position;\n" +
            "attribute vec4 a_Color;\n" +
            "varying vec4 v_Color;\n" +
            "void main() {\n" +
            "   v_Color = a_Color;\n" +
            "   gl_Position = a_Position;\n" +
            "}"
 
private const val FRAGMENT_SHADER_SOURCE =
    "precision mediump float;\n" +
            "varying vec4 v_Color;\n" +
            "void main() {\n" +
            "   gl_FragColor = v_Color;\n" +
            "}"

之前的a_Position不动，新增a_Color与v_Color变量，注意v_Color被varying声明，所以它能够传递到片段着色器中，最后再将它赋值给gl_FragColor

定义颜色数据源

private val mColorData = floatArrayOf(
    1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,
    0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f,
    0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f,
    1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,
    0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f,
    0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f
)
 
private const val COLOR_DIMENSION_SIZE = 4

分别为两个三角形的六个顶点设置红绿蓝设置，颜色维度为4，不要忘了还有透明度。

加载颜色数据

这一点与顶点数据的加载方式一样，对于GL程序来说他们只是不同的变量，而变量的数据填充方式都是一致的。明白这一点就简单多了，按照顶点数据填充的方式来。

将颜色数据填充到Buffer中，并将索引位置移动到0位置。

// 加载颜色数据
val colorBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(mColorData.size * Float.SIZE_BYTES)
    .order(ByteOrder.nativeOrder())
    .asFloatBuffer()
colorBuffer.put(mColorData)
colorBuffer.position(0)

继续获取a_Color在GL程序中的参数位置索引

// 获取对应color参数位置
val colorLocation = GLES20.glGetAttribLocation(programId, "a_Color")

随后激活

// 启动对应color参数位置
GLES20.glEnableVertexAttribArray(colorLocation)

最后填充

// 填充对应顶点处color数据
GLES20.glVertexAttribPointer(colorLocation, COLOR_DIMENSION_SIZE, GLES20.GL_FLOAT, false, 0, colorBuffer)

再走一遍这些流程，理解起来相信简单了许多。

渲染部分就不多说了，这个没什么不同。

下面来看下运行的效果

达到预期，大功告成。

渲染模式

// 渲染
GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, mVertexData.size / VERTEX_DIMENSION_SIZE)

GL_TRIANGLES是三角形渲染的一种方式，一共有三种。

GL_TRIANGLES

以每三个顶点为三角形的方式进行渲染，顶点不重复，即(v0,v1,v2)、(v3,v4,v5)等。

我们目前用到的渲染方式都是这种，所以我们定义6个顶点，按照这种方式我们就会绘制出两个完全不交叉的三角形，因为它们的顶点并没有交集。

GL_TRIANGLE_STRIP

选择绘制三角形的顶点不同，顶点会重复使用，即(v0,v1,v2)、(v2,v1,v3)、(v2,v3,v4)、(v4,v3,v5)

简单的来看，就是它会复用之前的两个顶点，但需要注意的是它的绘制顺序，并不是简单的直接按照直接的顺序进行复用。

这里的顺序逻辑是：

1. 如果当前顶点是偶数，则为(n-2,n-1,n)
2. 如果当前顶点是奇数，则为(n-1,n-2,n)

这种方式是为了保证绘制的每个三角形的顺序是一致的。

那么这种渲染模式的好处是什么呢？你会发现相同的顶点数，通过这种方式绘制出来的三角形个数比GL_TRIANGLES要多。

对应的我们就能发现，如果绘制相同的图形GL_TRIANGLE_STRIP所要加载的顶点数会更少，这样在OpenGL绘制的过程中占用的内存也就越低，所以也就更有效。

原理明白了，下面我们将例子中的绘制方式修改成GL_TRIANGLE_STRIP，看下效果是怎么样的。

GL_TRIANGLE_FAN

以扇形的方式进行，它会共用一个顶点，围绕它进行扇形绘制，(v0,v1,v2)、(v3,v0,v2)、(v4,v0,v3)、（v5,v0,v4）

这种方式很适合用来绘制多边形，以任意一个顶点为中心进行扇形绘制。

我们再将例子中的绘制方式改成GL_TRIANGLE_FAN，看下效果如何。

如果不太明白的可以自己动手画一画，原理并不难。

后面我会继续聊聊对纹理方面的理解，敬请期待。

OpenGL ES 系列

Android OpenGL ES 基础原理