初识：OpenGL es在Android中实战的使用【渲染一张图

一.简单了解OpenGL es的基础知识

Opengl 渲染图片纹理基本步骤：[使用前要了解一下基础知识哦! 更多Opengl知识：https://recomm.cnblogs.com/blogpost/4472599]
1.编写着色器(顶点着色器Vertex Shader 和 片元着色器Fragment Shader)
2.设置顶点，纹理坐标
3.加载着色器
4.创建纹理
5.渲染图片

Opengl的坐标系统：

opengl坐标系统.png

二. Android中使用OpenGL基础实战，显示一张图片。

A. 编写顶点着色器 和 片元着色器

顶点着色器vertex_shader.glsl

attribute vec4 av_Position; //定义顶点坐标 向量vec4  代表x(横坐标) y(纵坐标) z(z坐标) w(焦距)
attribute vec2 af_Position; //定义纹理坐标 向量vec2
varying vec2 v_texPosition; 
void main() {
    v_texPosition = af_Position;
    gl_Position = av_Position;  //gl_Position是OpenGL中提供的变量，装载顶点坐标
}
//attribute 只能在Vertex Shader(顶点着色器)中使用, attribute表示一些顶点的数据，这些顶点数据包含了顶点坐标，法线，纹理坐标，顶点颜色等.
//attribute 变量来表示一些顶点的数据，如：顶点坐标，法线，纹理坐标，顶点颜色等。
//varying[易变量] 用于Vertex Shader(顶点着色器)和Fragment Shader(纹理着色器)之间传递值

片元着色器fragment_shader.glsl

precision mediump float;
varying vec2 v_texPosition;
uniform sampler2D sTexture;
void main() {
    gl_FragColor=texture2D(sTexture, v_texPosition);
}
//uniform 变量一般用来表示：变换矩阵，材质，光照参数和颜色等信息。它可以在vertex和fragment共享使用。（相当于一个被vertex和fragment shader共享的全局变量）

把vertex_shader.glsl 和 fragment_shader.glsl放到安卓工程中的res文件夹下的raw资源文件中。

B. 编写Shader(着色器)工具类

1.获取 raw文件下的 .glsl文件，读取文件转成String方便后续使用
2.加载Shader(着色器)
3.创建 并 链接 源程序（program）
注意：OpenGL的使用过程代码中都已经注释,大体12步(1~12)

import android.content.Context;
import android.opengl.GLES20;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;

/**
 * 着色器Shader工具类
 */
public class ShaderUtil {

    /**
     * 获取 raw 文件下的 .glsl
     *
     * @param context 全局环境
     * @param resId   raw id
     * @return
     */
    public static String getRawResource(Context context, int resId) {
        InputStream inputStream = context.getResources().openRawResource(resId);
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        try {
            String line;
            while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
                stringBuilder.append(line).append("\n");
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                bufferedReader.close();
                inputStream.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return stringBuilder.toString();
    }

    /**
     * 创建并加载Shader(着色器)
     *
     * @param shaderType shader类型
     * @param source     .glsl【以字符串的形式加载进入】
     * @return 0 失败   >0 成功
     */
    public static int loadShader(int shaderType, String source) {
        //1.创建Shader(着色器：顶点着色器 或  片元着色器)
        int shader = GLES20.glCreateShader(shaderType);
        if (shader != 0) {
            //2.加载shader.glsl{这里把.glsl的文件以String字符串的方式加载}   并编译shader
            GLES20.glShaderSource(shader, source);
            GLES20.glCompileShader(shader);
            //3.检查是否编译成功
            int[] compiled = new int[1];
            GLES20.glGetShaderiv(shader, GLES20.GL_COMPILE_STATUS, compiled, 0);
            if (compiled[0] != GLES20.GL_TRUE) {
                GLES20.glDeleteShader(shader);
                shader = 0;
            }
            return shader;
        } else {
            return 0;
        }
    }

    /**
     * 创建 并 链接 源程序 program
     * @param vertex 顶点
     * @param fragment 纹理
     * @return 0失败  >0成功
     */
    public static int createProgram(String vertex, String fragment) {
        int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertex);
        int fragmentShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragment);
        if (vertexShader != 0 && fragmentShader != 0) {
            //4.创建一个渲染程序(源程序program)
            int prgram = GLES20.glCreateProgram();
            //5.将着色器程序添加到渲染程序中
            GLES20.glAttachShader(prgram, vertexShader);
            GLES20.glAttachShader(prgram, fragmentShader);
            //6.链接源程序
            GLES20.glLinkProgram(prgram);
            return prgram;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

C.在GLSurfaceView.Renderer 中使用OpenGL

import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.opengl.GLES20;
import android.opengl.GLSurfaceView;
import android.opengl.GLUtils;
import com.antony.cfav.R;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.FloatBuffer;
import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

public class AnRender implements GLSurfaceView.Renderer {

    private Context mContext;
    //顶点坐标系(-1, -1) (1, -1)  (-1, 1)  (1, 1)
    private float[] vertexData = {
            -1f, -1f,
            1f, -1f,
            -1f, 1f,
            1f, 1f

    };

    //纹理坐标系
    private float[] fragmentData = {
            0f, 1f,
            1f, 1f,
            0f, 0f,
            1f, 0f
    };
    private FloatBuffer vertexBuffer; //顶点buffer
    private FloatBuffer fragmentBuffer; //纹理buffer
    private int program; //源程序
    private int vPosition; //顶点位置
    private int fPosition; //纹理位置
    private int textureId; //纹理的ID
    private int sampler;

    public AnRender(Context context) {
        this.mContext = context;
        //为顶点坐标 分配本地内存地址
        //为什么要分配本地内存地址呢？ 因为Opengl取顶点的时候，每一次都到内存中去取值，
        // 所以这个内存在运行过程中是不允许被java虚拟机GC回收的，我们就要把它搞成本地（底层）不受虚拟机控制的这种顶点
        vertexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(vertexData.length * 4) //分配内存大小（分配了32个字节长度）
                .order(ByteOrder.nativeOrder())
                .asFloatBuffer()
                .put(vertexData);
        vertexBuffer.position(0);

        fragmentBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(fragmentData.length * 4)
                .order(ByteOrder.nativeOrder())
                .asFloatBuffer()
                .put(fragmentData);
        fragmentBuffer.position(0);
    }

    private void initRender() {
        String vertexSource = ShaderUtil.getRawResource(mContext, R.raw.vertex_shader);
        String fragmentSource = ShaderUtil.getRawResource(mContext, R.raw.fragment_shader);
        program = ShaderUtil.createProgram(vertexSource, fragmentSource); //创建源程序 program
        //7.得到着色器中的属性  todo：我们就从源程序中获取他的属性了
        vPosition = GLES20.glGetAttribLocation(program, "av_Position"); //顶点的向量坐标 todo:一定要跟vertex_shader.glsl中的变量对应上
        fPosition = GLES20.glGetAttribLocation(program, "af_Position"); //纹理的向量坐标
        sampler = GLES20.glGetUniformLocation(program, "sTexture"); // sampler2D

        //a.创建纹理
        int[] textureIds = new int[1];
        GLES20.glGenTextures(1, textureIds, 0);
        //b.绑定纹理
        textureId = textureIds[0];
        GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, textureId);
        //c.激活纹理 (激活texture0)
        GLES20.glActiveTexture(GLES20.GL_TEXTURE0);
        GLES20.glUniform1i(sampler, 0);
        //d.设置纹理 环绕和过滤方式
        //todo: 环绕(超出纹理坐标范围)：(s==x  t==y GL_REPEAT重复)
        GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_WRAP_S, GLES20.GL_REPEAT);
        GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_WRAP_T, GLES20.GL_REPEAT);
        //todo: 过滤(纹理像素映射到坐标点)：(缩小，放大：GL_LINEAR线性)
        GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GLES20.GL_LINEAR);
        GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GLES20.GL_LINEAR);
        //e.把bitmap这张图片映射到Opengl上
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(mContext.getResources(), R.drawable.androids);
        GLUtils.texImage2D(GLES20.GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0);
        bitmap.recycle();
        GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, 0);//这里 textre=0 相当于解绑了
    }

    @Override
    public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
        //TODO: OpenGL es 加载Shader
        initRender();
    }

    @Override
    public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
        GLES20.glViewport(0, 0, width, height);
    }

    @Override
    public void onDrawFrame(GL10 gl) {
        GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT); //这是清屏
        GLES20.glClearColor(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);//红色清屏
        //8.使用源程序
        GLES20.glUseProgram(program);
        //9.绑定纹理
        GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, textureId);
        //10.使顶点属性数组有效,  使纹理属性数组有效
        GLES20.glEnableVertexAttribArray(vPosition);
        GLES20.glEnableVertexAttribArray(fPosition);
        //11.为顶点属性赋值 todo；就是把 vertexBuffer的数据给到  vPosition
        GLES20.glVertexAttribPointer(vPosition, 2, GLES20.GL_FLOAT, false, 8, vertexBuffer);
        //为片元属性赋值    todo:  把textureBuffer的数据给到 fPosition
        GLES20.glVertexAttribPointer(fPosition, 2, GLES20.GL_FLOAT, false, 8, fragmentBuffer);
        //todo； 到这里 vertex_shader.glsl中的  "av_Position"， "af_Position"就有数据了
        //12.绘制图形
        GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);

        GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, 0);//这里 textre=0 相当于解绑了
    }
}

D. GLSurfaceView中加载 Renderer

import android.content.Context;
import android.opengl.GLSurfaceView;
import android.util.AttributeSet;

public class AnGLSurfaceView extends GLSurfaceView {

    public AnGLSurfaceView(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public AnGLSurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        //AnRender implements GLSurfaceView.Renderer
        AnRender render = new AnRender(context);
        setEGLContextClientVersion(2);//通知默认的EGLContextFactory和EGLConfigChooser选择哪个EGLContext客户端版本。
        setRenderer(render); setRenderMode(GLSurfaceView.RENDERMODE_WHEN_DIRTY);
    }
}

E.布局中使用我们自定义的AnGLSurfaceView

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    tools:context=".activity.opengl.OpenGlDemoActivity">

    <com.antony.cfav.opengl.AnGLSurfaceView
        android:id="@+id/an_gl_view"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />

</LinearLayout>

F.效果图如下：

效果图.png
源码地址:https://github.com/YuLingRui/AntonyCFAV
如果对你有帮助，麻烦给个start。进步的道路上你我相互鼓励！