绘制形状

你定义了要绘制的形状后，你就要画它们了。使用OpenGLES 2.0会形状会有一点点复杂，因为API提供了大量的对渲染管线的控制能力。

本文讲解如何绘制你在前文中定义的那些形状们。

初始化形状

在你做任何绘制之前，你必须初始化形状然后加载它。除非形状的结构(指原始的坐标们)在执行过程中发生改变，你都应该在你的Renderer的方法onSurfaceCreated()中进行内存和效率方面的初始化工作。

public void onSurfaceCreated(GL10 unused, EGLConfig config) {
   
    ...

    // 初始化一个三角形
    mTriangle = new Triangle();
    // 初始化一个正方形
    mSquare = new Square();
}

绘制一个形状

使用OpenGLES 2.0画一个定义好的形状需要一大坨代码，因为你必须为图形渲染管线提供一大堆信息。典型的，你必须定义以下几个东西：

• VertexShader–用于渲染形状的顶点的OpenGLES 图形代码。

• FragmentShader–用于渲染形状的外观（颜色或纹理）的OpenGLES 代码。

• Program–一个OpenGLES对象，包含了你想要用来绘制一个或多个形状的shader。

你至少需要一个vertexshader来绘制一个形状和一个fragmentshader来为形状上色。这些形状必须被编译然后被添加到一个OpenGLES program中，program之后被用来绘制形状。下面是一个展示如何定义一个可以用来绘制形状的基本shader的例子：

private final String vertexShaderCode =
    "attribute vec4 vPosition;" +
    "void main() {" +
    "  gl_Position = vPosition;" +
    "}";

private final String fragmentShaderCode =
    "precision mediump float;" +
    "uniform vec4 vColor;" +
    "void main() {" +
    "  gl_FragColor = vColor;" +
    "}";

Shader们包含了OpenGLShading Language (GLSL)代码，必须在使用前编译。要编译这些代码，在你的Renderer类中创建一个工具类方法：

public static int loadShader(int type, String shaderCode){
   

    // 创建一个vertex shader类型(GLES20.GL_VERTEX_SHADER)
    // 或fragment shader类型(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER)
    int shader = GLES20.glCreateShader(type);

    // 将源码添加到shader并编译之
    GLES20.glShaderSource(shader, shaderCode);
    GLES20.glCompileShader(shader);

    return shader;
}

为了绘制你的形状，你必须编译shader代码，添加它们到一个OpenGLES program 对象然后链接这个program。在renderer对象的构造器中做这些事情，从而只需做一次即可。

注:编译OpenGLES shader们和链接linkingprogram们是很耗CPU的，所以你应该避免多次做这些事。如果在运行时你不知道shader的内容，你应该只创建一次code然后缓存它们以避免多次创建。

public Triangle() {
   
    ...

    int vertexShader = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderCode);
    int fragmentShader = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderCode);

    mProgram = GLES20.glCreateProgram();             // 创建一个空的OpenGL ES Program
    GLES20.glAttachShader(mProgram, vertexShader);   // 将vertex shader添加到program
    GLES20.glAttachShader(mProgram, fragmentShader); // 将fragment shader添加到program
    GLES20.glLinkProgram(mProgram);                  // 创建可执行的 OpenGL ES program
}

此时，你已经准备好增加真正的绘制调用了。需要为渲染管线指定很多参数来告诉它你想画什么以及如何画。因为绘制操作因形状而异，让你的形状类包含自己的绘制逻辑是个很好主意。

创建一个draw()方法负责绘制形状。下面的代码设置位置和颜色值到形状的vertexshader和fragmentshader，然后执行绘制功能。

public void draw() {
   
    // 将program加入OpenGL ES环境中
    GLES20.glUseProgram(mProgram);

    // 获取指向vertex shader的成员vPosition的 handle
    mPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "vPosition");

    // 启用一个指向三角形的顶点数组的handle
    GLES20.glEnableVertexAttribArray(mPositionHandle);

    // 准备三角形的坐标数据
    GLES20.glVertexAttribPointer(mPositionHandle, COORDS_PER_VERTEX,
                                 GLES20.GL_FLOAT, false,
                                 vertexStride, vertexBuffer);

    // 获取指向fragment shader的成员vColor的handle 
    mColorHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "vColor");

    // 设置三角形的颜色
    GLES20.glUniform4fv(mColorHandle, 1, color, 0);

    // 画三角形
    GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount);

    // 禁用指向三角形的顶点数组
    GLES20.glDisableVertexAttribArray(mPositionHandle);
}

一旦你完成这些代码，画这个对象只需要在Renderer的onDrawFrame()调用draw()方法。当你运行应用时，它应该看起来这样：

图1.没有投射和视口时画三角形

此例子中的代码还有很多问题。首先，它不会给人留下印像。其次，三角形会在你从竖屏变为横屏时被压扁。三角形变形的原因是其顶点们没有跟据屏幕的宽高比进行修正。你可以使用投射和视口更正这个问题。那在下一讲了。