注:本文翻譯自Google官方的Android Developers Training文檔,譯者技術一般,由于喜愛安卓而產生了翻譯的念頭,純屬個人興趣愛好。
原文鏈接: http://developer.android.com/training/graphics/opengl/projection.html
在OpenGL ES環境中,投影和相機視圖允許你顯示繪圖對象時,可以以一個更加酷似于你用肉眼看到的真實物體。這個物理視圖的仿真是使用繪制對象坐標的數學變換實現的:
- 投影(Projection) - 這個變換會基于顯示它們的 GLSurfaceView 的長和寬,來調整繪圖對象的坐標。如果沒有這個計算,那么用OpenGL ES繪制的對象會由于視圖窗口比例的不匹配而發生形變。一個投影變換一般僅需要在渲染器的 onSurfaceChanged() 方法中, OpenGL視圖的比例 建立時或發生變化時才被計算。關于更多OpenGL ES投影和坐標映射的知識,可以閱讀 Mapping Coordinates for Drawn Objects 。
- 相機視圖(camera view) - 這個變化會基于一個虛擬相機位置改變繪圖對象的坐標。注意到OpenGL ES并沒有定義一個實際的相機對象,但是取而代之的,它提供了一些輔助方法,通過變化繪圖對象的顯示來模擬相機。一個相機視圖變換可能僅在你建立你的 GLSurfaceView 時計算一次,也可能根據用戶的行為或者你的應用的功能進行動態調整。
這節課將解釋如何創建一個投影和一個相機視圖,并應用它們到 GLSurfaceView 中的繪制圖像上。
一). 定義一個投影
投影變換的數據會在你的 GLSurfaceView.Renderer 類中的 onSurfaceChanged() 方法中被計算。下面的代碼首先接收 GLSurfaceView 的高和寬,然后用它來填充一個投影變換矩陣( Matrix ),使用 Matrix.frustumM() 方法:
@Override public void onSurfaceChanged(GL10 unused, int width, int height) { GLES20.glViewport( 0, 0 , width, height); float ratio = ( float ) width / height; // this projection matrix is applied to object coordinates // in the onDrawFrame() method Matrix.frustumM(mProjectionMatrix, 0, -ratio, ratio, -1, 1, 3, 7 ); }
該代碼填充了一個投影矩陣:
mProjectionMatrix,在下一節中,你可以在
onDrawFrame()
將它和一個相機視圖變換結合起來。
Note:
在你的繪圖對象上只應用一個投影變換會導致一個看上去很空的顯示。一般而言,你必須同時為每一個要在屏幕上顯示的任何東西實現一個相機視圖。
二). 定義一個相機視圖
通過添加一個相機視圖變換作為繪圖過程的一部分,以此來完成你的繪圖對象變換的所有步驟。在下面的代碼中,使用 Matrix.setLookAtM() 方法來計算相機視圖變換,然后與之前計算的投影矩陣結合起來。結合后的變換矩陣傳遞給繪制圖像:
@Override public void onDrawFrame(GL10 unused) { ... // Set the camera position (View matrix) Matrix.setLookAtM(mViewMatrix, 0, 0, 0, -3, 0f, 0f, 0f, 0f, 1.0f, 0.0f ); // Calculate the projection and view transformation Matrix.multiplyMM(mMVPMatrix, 0, mProjectionMatrix, 0, mViewMatrix, 0 ); // Draw shape mTriangle.draw(mMVPMatrix); }
三). 應用投影和相機變換
為了使用在之前章節中結合了的相機視圖變換和投影變換,修改你的圖形對象的 draw() 方法,接收結合的變換并將其應用到圖形上:
public void draw( float [] mvpMatrix) { // pass in the calculated transformation matrix ... // get handle to shape's transformation matrix mMVPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix" ); // Pass the projection and view transformation to the shader GLES20.glUniformMatrix4fv(mMVPMatrixHandle, 1, false , mvpMatrix, 0 ); // Draw the triangle GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0 , vertexCount); ... }
一旦你正確地計算了投影變換和相機視圖變換,并應用了它們,你的圖形就會以正確的比例畫出,看上去會像是這樣:
圖1. 應用了投影變換和相機視圖變換的三角形
現在你有了一個能以正確的比例顯示你的圖形的應用了,下面就該為圖形添加一些動畫效果了!
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