Android 開發使用OpenGL ES繪製三棱錐並進行紋理貼圖

效果圖：

直接上代碼
MainActivity.java的代碼

package com.zzu.shiyan3;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.opengl.GLSurfaceView;
import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
       //定義GLSurfaceView，繪製的三棱錐在裏邊顯示
        GLSurfaceView gview = new GLSurfaceView(this);
        //自定義的的Render類實現了GLSurfaceView.Renderer接口
        MyRender render = new MyRender(this);
        gview.setRenderer(render);
        setContentView(gview);
    }
}

自定義類MyRender.java的代碼：

package com.zzu.shiyan3;

import java.util.ArrayList;
import java.nio.FloatBuffer;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.opengl.GLSurfaceView;
import android.opengl.GLUtils;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.IntBuffer;
import java.util.List;
import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

public class MyRender implements GLSurfaceView.Renderer {

    float rotate = 0;//旋轉角度
    //定義三棱錐4個面，每個頂點重複設置3次，表示同一個頂點的每個下標只能在表示一個面，這樣定義是爲了貼圖時使用，這12行對應的是12個頂點的下標，在taperFacts中要使用。
    float[] taperDate = new float[]{
            0.0f, 0.5f, 0.0f, //0
            -0.5f, -0.5f, -0.2f, //1
            0.5f, -0.5f, -0.2f, //2

            0.0f, 0.5f, 0.0f,//3
            -0.5f, -0.5f, -0.2f,//4
            0.0f, -0.2f, 0.5f,//5

            0.0f, 0.5f, 0.0f,//6
            0.5f, -0.5f, -0.2f,//7
            0.0f, -0.2f, 0.5f,//8

            -0.5f, -0.5f, -0.2f, //9
            0.5f, -0.5f, -0.2f, //10
            0.0f, -0.2f, 0.5f //11
    };
    /**這裏的4個taperFacts定義的是繪製三棱錐的4個面存放的下標，
    調用繪製三棱錐的方法 gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, 3 * (i + 1)，GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, taperFacetsBuffer[i]);
    時使用。這裏分成了4個是爲了每個面貼不同的圖使用。
    */
    private byte[] taperFacts1 = new byte[]{
            0, 1, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
    };
    private byte[] taperFacts2 = new byte[]{
            0, 0, 0, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 0
    };
    private byte[] taperFacts3 = new byte[]{
            0, 0, 0, 0, 0, 0, 6, 7, 8, 0, 0, 0
    };
    private byte[] taperFacts4 = new byte[]{
            0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 9, 10, 11
    };
    //定義紋理貼圖座標數組，這裏分爲四組(四個面)，每組3對(面的三個座標)，要貼的圖的每個座標與每個面的頂點是一一對應關係
    private float[] taperTextures = new float[]{
            0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,
            1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f,
            0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f,
            0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f
    };
    //將上邊定義的數組均轉換爲FloatBuffer,ByteBuffer以便於OpenGL ES的方法調用。
    FloatBuffer taperDataBuffer;
    ByteBuffer[] taperFacetsBuffer = new ByteBuffer[4];
    FloatBuffer taperTexturesBuffer;
    MainActivity context;
    //定義List將taperFacts放入其中
    List<byte[]> list = new ArrayList<>();
    int[] texs;//存放紋理貼圖對象的ID
    /**貼圖用的圖片，建議width和height都是2的n次方，如果貼圖尺寸不符合上述規定的話,系統會自動調節它們的大小,這樣就有可能是佔用比圖片本身尺寸還要大的圖片。
    */
    int[] images = new int[]{
            R.drawable.img1, R.drawable.img2, R.drawable.img3, R.drawable.img4
    };

    public MyRender(MainActivity mainActivity) {
        this.context = mainActivity;
        list.add(taperFacts1);
        list.add(taperFacts2);
        list.add(taperFacts3);
        list.add(taperFacts4);
        for (int i = 0; i < 4; ++i) {
         //將byte型的數組taperFacts轉換爲ByteBuffer,下邊的類似
            taperFacetsBuffer[i] = ByteBuffer.wrap(list.get(i));
        }
        taperDataBuffer = floatBufferUtil(taperDate);

        taperTexturesBuffer = floatBufferUtil(taperTextures);
    }
    @Override
    public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
        gl.glDisable(GL10.GL_DITHER);
        gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT
                , GL10.GL_FASTEST);
        gl.glClearColor(0, 0, 0, 0);
        //設置陰影平滑模式
        gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
        //啓用深度測試
        gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);
        //設置深度類型
        gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);
        //啓用2D紋理貼圖
        gl.glEnable(GL10.GL_TEXTURE_2D);
        //加載紋理貼圖對象ID的數組
        texs = loadTexture(gl, images);

    }
    //自定義的創建按紋理貼圖對象和設置貼圖屬性的方法
    private int[] loadTexture(GL10 gl, int[] images) {
        int[] texs;//存放紋理對象ID的數組
        Bitmap bitmap = null;
        try {
            IntBuffer textureBuffer = IntBuffer.allocate(4);
            // 創建N個紋理對象（下邊第一個參數指定生成4個紋理紋理對象）
            // textureBuffer數組將負責存儲所有紋理對象的ID號
            gl.glGenTextures(4, textureBuffer);
            texs = textureBuffer.array();//將紋理對象的ID號放入texs
             //設置4個紋理對象的屬性
            for (int i = 0; i < texs.length; i++) {
                // 加載位圖
                bitmap = BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(),
                        images[i]);
                // 通知OpenGL將texture紋理綁定到GL10.GL_TEXTURE_2D目標中
                gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, texs[i]);
                // 設置紋理被縮小（距離視點很遠時被縮小）時的濾波方式
                gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D,
                        GL10.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL10.GL_NEAREST);
                // 設置紋理被放大（距離視點很近時被方法）時的濾波方式
                gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D,
                        GL10.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL10.GL_LINEAR);
                // 設置在橫向、縱向上都是平鋪紋理
                gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_WRAP_S,
                        GL10.GL_REPEAT);
                gl.glTexParameterf(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_WRAP_T,
                        GL10.GL_REPEAT);
                // 加載位圖生成紋理
                GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0);
            }

        } finally {
            // 生成紋理之後，回收位圖
            if (bitmap != null)
                bitmap.recycle();
        }
        return texs;
    }

    @Override
    public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
        //設置3D視窗的大小及位置
        gl.glViewport(0, 0, width, height);
        //將當前矩陣設置爲投影矩陣
        gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
        //初始化單位矩陣
        gl.glLoadIdentity();
        //計算透視窗的寬度、高度比
        float ratio = (float) width / height;
        //設置透視窗的空間大小
        gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10);
    }

    ///繪製圖形的方法
    @Override
    public void onDrawFrame(GL10 gl) {
        //清除屏幕緩存和深度緩存
        gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        //啓動頂點座標數據
        gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
        //啓用貼圖座標數據
        gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
        //設置當前矩陣堆棧爲模型堆棧
        gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
        //重置當前的模型視圖矩陣
        gl.glLoadIdentity();
        //設置當前繪製的幾何體的中心位置
        gl.glTranslatef(0f, 0f, -1.7f);
        //設置幾何體旋轉的角度
        gl.glRotatef(rotate, 0f, 0.2f, 0f);
         //設置幾何體的頂點座標矩陣
        gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, taperDataBuffer);
        // 設置貼圖的頂點座標矩陣
        gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, taperTexturesBuffer);
        for (int i = 0; i < texs.length; i++) {
            //貼圖
            gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, texs[i]);
            //繪製taperFacetsBuffer指定的三角形
            gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, 3 * (i + 1),
                    GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, taperFacetsBuffer[i]);
        }
        gl.glFinish();
        gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
        gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
        //改變角度使繪製的圖形旋轉
        rotate += 1;
    }

    //將int[]轉換爲intBuffer
    public IntBuffer intBufferUtil(int[] arr) {
        IntBuffer mBuffer;
        //初始化ByteBuffer,長度爲arr的數組的長度*4，一個int佔4字節
        ByteBuffer qbb = ByteBuffer.allocateDirect(arr.length * 4);
        //數組的排列用nativeOrder
        qbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
        mBuffer = qbb.asIntBuffer();
        mBuffer.put(arr);
        mBuffer.position(0);
        return mBuffer;
    }

    //float[]數組轉化爲FloatBuffer
    private FloatBuffer floatBufferUtil(float[] arr) {
        FloatBuffer mBuffer;
        //初始化ByteBuffer，長度爲arr數組的長度*4，
        ByteBuffer qbb = ByteBuffer.allocateDirect(arr.length * 4);
        //數組排列用nativeOrder
        qbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
        mBuffer = qbb.asFloatBuffer();
        mBuffer.put(arr);
        mBuffer.position(0);
        return mBuffer;
    }
}