《OpenGL ES应用开发实践指南:Android卷》—— 3.4 做最后的拼接

本节书摘来自华章出版社《OpenGL ES应用开发实践指南:Android卷》一 书中的第3章,第3.4节,作者:(美)Kevin Brothaler ,更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

3.4 做最后的拼接

我们在前两章中用了很大篇幅为这个应用打下了很好的基础:我们学习了如何使用属性数组定义一个物体的结构,也学习了如何创建着色器、加载并编译它们,以及把它们链接起来形成一个OpenGL的程序。
现在是时候在这个基础上开始构建并把它们拼接起来了。在下面的几个步骤里,我们就要把这些部分拼在一起,并准备好把第一个版本的空气曲棍球桌子画到屏幕上。

3.4.1 验证OpenGL程序的对象

在开始使用OpenGL的程序之前,我们首先应该验证一下它,看看这个程序对于当前的OpenGL状态是不是有效的。根据OpenGL ES 2.0的文档,它也给OpenGL提供了一种方法让我们知道为什么当前的程序可能是低效率的、无法运行,等等。
让我们在ShaderHelper中加入如下代码:
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我们调用glValidateProgram()来验证这个程序,然后用GL_VALIDATA_STATUS作为参数调用glGetProramiv()方法检查其结果。如果OpenGL有什么有用的信息要透露,这些信息会显示在程序日志里,因此我们也用glGetProgramInfoLog () 把日志打印出来。
在开始使用这个程序之前,我们应该验证它,并且我们应该只有在开发或调试应用的时候才去验证它。让我们在onSurfaceCreated()的结尾处加入如下代码:
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只有日志需要打开时,它才会调用我们早前定义的验证代码。下一步我们应该做的就是使用曾花费了很大力气创建的OpenGL程序。在onSurfaceCreated()结尾处加入如下代码:
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调用glUseProgram()告诉OpenGL在绘制任何东西到屏幕上的时候要使用这里定义的程序。

3.4.2 获得一个uniform的位置

下一步是获得我们早前在着色器中定义的uniform的位置。当OpenGL把着色器链接成一个程序的时候,它实际上用一个位置编号把片段着色器中定义的每个uniform都关联起来了。这些位置编号用来给着色器发送数据,并且我们需要u_Color的位置,以便我们可以在要绘画的时候设置颜色。
让我们快速看一下片段着色器:
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在这个着色器里,我们已经定义了一个称为u_Color的uniform,并在main()中把这个uniform的值赋给了gl_FragColor。我们要使用这个uniform设置将要绘制的东西的颜色;我们要绘制一张桌子、一个中间分隔线和两个木槌,并且我们要使用不同的颜色绘制它们。
让我们在AirHockeyRenderer的顶部加入如下定义:
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我们已经为这个uniform的名字创建了一个常量和一个用来容纳它在OpenGL程序对象中的位置的变量。uniform的位置并不是事先指定的,因此,一旦程序链接成功了,我们就要查询这个位置。一个uniform的位置在一个程序对象中是唯一的:即使在两个不同的程序中使用了相同的uniform名字,也不意味着它们使用相同的位置。
在onSurfaceCreated()结尾处加入如下代码:
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我们调用glGetUniformLocation()获取uniform的位置,并把这个位置存入uColorLocation;当我们稍后要更新这个uniform值的时候,我们会使用它。

3.4.3 获取属性的位置

像uniform一样,在使用属性之前我们也要获得它们的位置。我们可以让OpenGL自动给这些属性分配位置编号,或者在着色器被链接到一起之前,可以通过调用glBindAttribLocation()由我们自己给它们分配位置编号。我们要让OpenGL自动分配这些属性位置,因为它使代码更容易管理。
让我们在AirHockeyRender顶部加入如下定义:
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一旦着色器被链接在一起了,我们就只需要加入一些代码去获取属性位置。在onSurfaceCreated()结尾处加入如下代码:
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调用glGetAttribLocation()获取属性的位置。有了这个位置,就能告诉OpenGL到哪里去找到这个属性对应的数据了。

3.4.4 关联属性与顶点数据的数组

下一步是要告诉OpenGL到哪里找到属性a_Position对应的数据。
在onSurfaceCreated()的结尾处加入如下代码:
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回到本章的开始处,我们创建了一个浮点数数组,这些浮点数表示组成空气曲棍球桌子的顶点的位置;我们在本地内存中创建了一个缓冲区,称为vertexData,并把这些位置复制到这个缓冲区内。
在我们告诉OpenGL从这个缓冲区中读取数据之前,需要确保它会从开头处开始读取数据,而不是中间或者结尾处。每个缓冲区都有一个内部的指针,可以通过调用position(int)移动它,并且当OpenGL从缓冲区中读取时,它会从这个位置开始读取。为了保证它一定从最开头处开始读取,我们调用position(0)把位置设在数据的开头处。
然后我们调用glVertexAttribPointer()告诉OpenGL,它可以在缓冲区vertexData中找到a_Position对应的数据。这是一个非常重要的函数,因此,让我们仔细看一下每个参数传递了什么(见表3-1)。
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传递不正确的参数给glVertexAttribPointer()会导致奇怪的结果,甚至导致程序崩溃。这种崩溃还很难跟踪,因此,我不是言过其实,获得正确的参数是非常重要的。
调用了glVertexAttribPointer()之后,OpenGL就知道在哪里读取属性a_Position的数据了。

3.4.5 使能顶点数组

尽管我们已经把数据属性链接起来了,在开始绘制之前,我们还需要调用glEnableVertexAttribArray()使能这个属性。在glVertexAttribPointer()调用之后加入如下代码:
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通过这最后一个调用,OpenGL现在就知道去哪里寻找它所需要的数据了。
在这一节里,我们取得了u_Color(uniform)及a_Position(属性)的位置;每个变量都有一个位置,并且OpenGL将使用这些位置,而不是直接使用这些变量的名字;之后,我们调用glVertexAttribPointer()告诉OpenGL,它可以从vertexData找到属性a_Position的数据。

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