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Android 3D效果的实现(掘金第一篇首发文章)
前言
前几天有粉丝想要计蒙写一个3d效果的简单教程，这个效果在Android官方demo中是有的，但是可能对于新手而言看不太明白，那就根据本人自己的理解来写一个教程，并改成粉丝要求的样子。
文章最后将会贴出源码(照顾新手附加注释)，欢迎留言。
一、先看看聊天（需求）
二、实现效果
三.实现
前五步为传感器内容。
1.通过getSystemService获得SensorManager实例对象
mSensorManager = (SensorManager)context.getSystemService(SENSOR_SERVICE);
2.通过SensorManager实例对象获得想要的传感器对象:参数决定获取哪个传感器
mRotationVectorSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(
Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR);
3.在获得焦点时注册传感器并让本类实现SensorEventListener接口
mSensorManager.registerListener(this, mRotationVectorSensor, 10000);
-
第一个参数：SensorEventListener接口的实例对象
-
第二个参数：需要注册的传感器实例
-
第三个参数：传感器获取传感器事件event值频率： SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST = 0：对应0微秒的更新间隔，最快，1微秒 = 1 % 1000000秒 SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME = 1：对应20000微秒的更新间隔，游戏中常用 SensorManager.SENSOR_DELAY_UI = 2：对应60000微秒的更新间隔 SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL = 3：对应200000微秒的更新间隔 键入自定义的int值x时：对应x微秒的更新间隔
4.必须重写的两个方法：onAccuracyChanged，onSensorChanged
- onSensorChanged: 传感器事件值改变时的回调接口：执行此方法的频率与注册传感器时的频率有关.
- onAccuracyChanged:传感器精度发生改变的回调接口
5.在失去焦点时注销传感器(为Activity提供调用)
public void stop() {
mSensorManager.unregisterListener(this);
}
6.draw方法中的方发详解，本案例（opengl坐标系中采用的是3维坐标）
- glEnable：启用服务器端GL功能。
- glFrontFace：定义多边形的正面和背面。多边形正面的方向。GL_CW和GL_CCW被允许，初始值为GL_CCW。
- glShadeModel：选择恒定或光滑着色模式。GL图元可以采用恒定或者光滑着色模式，默认值为光滑着色模式。当图元进行光栅化的时候，将引起插入顶点颜色计算，不同颜色将被均匀分布到各个像素片段。允许的值有GL_FLAT 和GL_SMOOTH，初始值为GL_SMOOTH。
- glVertexPointer：定义一个顶点坐标矩阵。（后续源码中会贴上各个参数以及需要注意的地方）。
- glColorPointer：定义一个颜色矩阵。size指明每个颜色的元素数量，必须为4。type指明每个颜色元素的数据类型，stride指明从一个颜色到下一个允许的顶点的字节增幅，并且属性值被挤入简单矩阵或存储在单独的矩阵中（简单矩阵存储可能在一些版本中更有效率）。
- glDrawElements：由矩阵数据渲染图元。
更多建议参考Android官方文档。
四.需求中的青黄色参数
final float colors[] = {
0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1,
1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1,
1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1,
};
五.源码
TdRenderer.java
public class TdRenderer implements GLSurfaceView.Renderer, SensorEventListener {
//传感器
private SensorManager mSensorManager;
private Sensor mRotationVectorSensor;
private Cube mCube;
private final float[] mRotationMatrix = new float[16];
public TdRenderer(Context context) {
//第一步：通过getSystemService获得SensorManager实例对象
mSensorManager = (SensorManager)context.getSystemService(SENSOR_SERVICE);
//第二步：通过SensorManager实例对象获得想要的传感器对象:参数决定获取哪个传感器
mRotationVectorSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(
Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR);
mCube = new Cube();
mRotationMatrix[ 0] = 1;
mRotationMatrix[ 4] = 1;
mRotationMatrix[ 8] = 1;
mRotationMatrix[12] = 1;
}
// 第三步：在获得焦点时注册传感器并让本类实现SensorEventListener接口
public void start() {
/* *第一个参数：SensorEventListener接口的实例对象 *第二个参数：需要注册的传感器实例 *第三个参数：传感器获取传感器事件event值频率： * SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST = 0：对应0微秒的更新间隔，最快，1微秒 = 1 % 1000000秒 * SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME = 1：对应20000微秒的更新间隔，游戏中常用 * SensorManager.SENSOR_DELAY_UI = 2：对应60000微秒的更新间隔 * SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL = 3：对应200000微秒的更新间隔 * 键入自定义的int值x时：对应x微秒的更新间隔 * */
mSensorManager.registerListener(this, mRotationVectorSensor, 10000);
}
//第四步：必须重写的两个方法：onAccuracyChanged，onSensorChanged
//第五步：在失去焦点时注销传感器(为Activity提供调用)
public void stop() {
mSensorManager.unregisterListener(this);
}
//传感器事件值改变时的回调接口：执行此方法的频率与注册传感器时的频率有关
public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
// 大部分传感器会返回三个轴方向x,y,x的event值
//float x = event.values[0];
//float y = event.values[1];
//float z = event.values[2];
if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR) {
SensorManager.getRotationMatrixFromVector(
mRotationMatrix , event.values);
}
}
public void onDrawFrame(GL10 gl) {
gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
gl.glLoadIdentity();
gl.glTranslatef(0, 0, -3.0f);
gl.glMultMatrixf(mRotationMatrix, 0);
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
gl.glEnableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);
mCube.draw(gl);
}
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
gl.glViewport(0, 0, width, height);
float ratio = (float) width / height;
gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
gl.glLoadIdentity();
gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10);
}
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
gl.glDisable(GL10.GL_DITHER);
//指定颜色缓冲区的清理值
gl.glClearColor(1,1,1,1);
}
public class Cube {
//opengl坐标系中采用的是3维坐标:
private FloatBuffer mVertexBuffer;
private FloatBuffer mColorBuffer;
private ByteBuffer mIndexBuffer;
public Cube() {
final float vertices[] = {
-1, -1, -1, 1, -1, -1,
1, 1, -1, -1, 1, -1,
-1, -1, 1, 1, -1, 1,
1, 1, 1, -1, 1, 1,
};
final float colors[] = {
0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1,
1, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1,
1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 1,
};
final byte indices[] = {
0, 4, 5, 0, 5, 1,
1, 5, 6, 1, 6, 2,
2, 6, 7, 2, 7, 3,
3, 7, 4, 3, 4, 0,
4, 7, 6, 4, 6, 5,
3, 0, 1, 3, 1, 2
};
ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length*4);
vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
mVertexBuffer = vbb.asFloatBuffer();
mVertexBuffer.put(vertices);
mVertexBuffer.position(0);
ByteBuffer cbb = ByteBuffer.allocateDirect(colors.length*4);
cbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
mColorBuffer = cbb.asFloatBuffer();
mColorBuffer.put(colors);
mColorBuffer.position(0);
mIndexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(indices.length);
mIndexBuffer.put(indices);
mIndexBuffer.position(0);
}
public void draw(GL10 gl) {
//启用服务器端GL功能。
gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE);
//定义多边形的正面和背面。
//参数:
//mode——多边形正面的方向。GL_CW和GL_CCW被允许，初始值为GL_CCW。
gl.glFrontFace(GL10.GL_CW);
//选择恒定或光滑着色模式。
//GL图元可以采用恒定或者光滑着色模式，默认值为光滑着色模式。当图元进行光栅化的时候，将引起插入顶点颜色计算，不同颜色将被均匀分布到各个像素片段。
//参数：
//mode——指明一个符号常量来代表要使用的着色技术。允许的值有GL_FLAT 和GL_SMOOTH，初始值为GL_SMOOTH。
gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
//定义一个顶点坐标矩阵。
//参数：
//
//size——每个顶点的坐标维数，必须是2, 3或者4，初始值是4。
//
//type——指明每个顶点坐标的数据类型，允许的符号常量有GL_BYTE, GL_SHORT, GL_FIXED和GL_FLOAT，初始值为GL_FLOAT。
//
//stride——指明连续顶点间的位偏移，如果为0，顶点被认为是紧密压入矩阵，初始值为0。
//
//pointer——指明顶点坐标的缓冲区，如果为null，则没有设置缓冲区。
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, mVertexBuffer);
//定义一个颜色矩阵。
//size指明每个颜色的元素数量，必须为4。type指明每个颜色元素的数据类型，stride指明从一个颜色到下一个允许的顶点的字节增幅，并且属性值被挤入简单矩阵或存储在单独的矩阵中（简单矩阵存储可能在一些版本中更有效率）。
gl.glColorPointer(4, GL10.GL_FLOAT, 0, mColorBuffer);
//由矩阵数据渲染图元
//可以事先指明独立的顶点、法线、颜色和纹理坐标矩阵并且可以通过调用glDrawElements方法来使用它们创建序列图元。
gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, 36, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, mIndexBuffer);
}
}
//传感器精度发生改变的回调接口
public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
//在传感器精度发生改变时做些操作，accuracy为当前传感器精度
}
}
ThreeDimensionsRotation,java(Activity记得注册)
public class ThreeDimensionsRotation extends Activity {
private GLSurfaceView mGLSurfaceView;
private TdRenderer tdRenderer;
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
tdRenderer=new TdRenderer(this);
// 创建预览视图，并将其设置为Activity的内容
mGLSurfaceView = new GLSurfaceView(this);
mGLSurfaceView.setRenderer(tdRenderer);
setContentView(mGLSurfaceView);
}
@Override
protected void onResume() {
super.onResume();
tdRenderer.start();
mGLSurfaceView.onResume();
}
@Override
protected void onPause() {
super.onPause();
tdRenderer.stop();
mGLSurfaceView.onPause();
}
}
今天的文章Android 3D效果的实现分享到此就结束了，感谢您的阅读。
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