Android之砖块着色器代码

柔光的暖阳◎ 2022-08-07 17:40 194阅读 0赞

运行效果图：

![20150421182748452][]

顶点着色器：

uniform mat4 uMVPMatrix; //总变换矩阵
    attribute vec3 aPosition;  //顶点位置
    attribute vec2 aLongLat;   //顶点经纬度
    varying vec2 mcLongLat;
    void main()     
    {                   
       //根据总变换矩阵计算此次绘制此顶点位置         		
       gl_Position = uMVPMatrix * vec4(aPosition,1); 
       //将顶点的经纬度传给片元着色器
       mcLongLat=aLongLat;
    }

片元着色器：

precision mediump float;
    varying vec2 mcLongLat;//接收从顶点着色器过来的参数
    void main()                         
    {                       
       vec3 bColor=vec3(0.678,0.231,0.129);//砖块的颜色
       vec3 mColor=vec3(0.763,0.657,0.614);//间隔的颜色
       vec3 color;
       
       //计算当前位于奇数还是偶数行
       int row=int(mod((mcLongLat.y+90.0)/12.0,2.0));
       //计算当前是否在此行的砖块垂直区间中的辅助变量
       float ny=mod(mcLongLat.y+90.0,12.0);
       //奇偶数行x偏移
       float oeoffset=0.0;
       //计算当前是否在此列的砖块水平区间中的辅助变量
       float nx;
       
       if(ny>10.0)
       {//不在此行的砖块垂直区间中
         color=mColor;
       }
       else
       {//在此行的砖块垂直区间中
         if(row==1)
         {//若为奇数行则加上列偏移
            oeoffset=11.0;
         }
         //计算当前是否在此列的砖块水平区间中的辅助变量
         nx=mod(mcLongLat.x+oeoffset,22.0);
         if(nx>20.0)
         {//不在此列的砖块水平区间中
            color=mColor;
         }
         else
         {//在此列的砖块水平区间中
            color=bColor;
         }
       } 
       //将计算出的颜色给此片元
       gl_FragColor=vec4(color,0);
    }

创建球代码：

package com.bn.Sample14_1;
    
    import java.nio.ByteBuffer;
    
    import static com.bn.Sample14_1.Constant.*;
    
    import java.nio.ByteOrder;
    import java.nio.FloatBuffer;
    import java.util.ArrayList;
    import android.opengl.GLES20;
    
    //球
    public class Ball {
    	int mProgram;//自定义渲染管线着色器程序id
    	int muMVPMatrixHandle;//总变换矩阵引用
    	int maPositionHandle; //顶点位置属性引用
    	int maLongLatHandle; //顶点经纬度属性引用
    	String mVertexShader;//顶点着色器代码脚本
    	String mFragmentShader;//片元着色器代码脚本
    
    	FloatBuffer mVertexBuffer;//顶点坐标数据缓冲
    	FloatBuffer   mLongLatBuffer;//顶点经纬度数据缓冲
    	int vCount = 0;
    	float yAngle = 0;//绕y轴旋转的角度
    	float xAngle = 0;//绕x轴旋转的角度
    	float zAngle = 0;//绕z轴旋转的角度
    	float r = 0.8f;
    	public Ball(MySurfaceView mv) {
    		//初始化顶点坐标与着色数据
    		initVertexData();
    		//初始化shader
    		initShader(mv);
    	}
    
    	//初始化顶点坐标数据的方法
    	public void initVertexData() {
    		//顶点坐标数据的初始化================begin============================
    		ArrayList<Float> alVertix = new ArrayList<Float>();//存放顶点坐标的ArrayList
        	ArrayList<Float> alLongLat=new ArrayList<Float>();//存放顶点经纬度的ArrayList
    		final int angleSpan = 10;//将球进行单位切分的角度
    		for (int vAngle = -90; vAngle < 90; vAngle = vAngle + angleSpan)//垂直方向angleSpan度一份
    		{
    			for (int hAngle = 0; hAngle <= 360; hAngle = hAngle + angleSpan)//水平方向angleSpan度一份
    			{//纵向横向各到一个角度后计算对应的此点在球面上的坐标    	
            		float x0=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.cos(Math.toRadians(vAngle))*Math.cos(Math.toRadians(hAngle)));
            		float y0=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.cos(Math.toRadians(vAngle))*Math.sin(Math.toRadians(hAngle)));
            		float z0=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.sin(Math.toRadians(vAngle)));        		
            		float long0=hAngle; float lat0=vAngle;
            		
            		float x1=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.cos(Math.toRadians(vAngle))*Math.cos(Math.toRadians(hAngle+angleSpan)));
            		float y1=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.cos(Math.toRadians(vAngle))*Math.sin(Math.toRadians(hAngle+angleSpan)));
            		float z1=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.sin(Math.toRadians(vAngle)));
            		float long1=hAngle+angleSpan; float lat1=vAngle;
            		
            		float x2=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.cos(Math.toRadians(vAngle+angleSpan))*Math.cos(Math.toRadians(hAngle+angleSpan)));
            		float y2=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.cos(Math.toRadians(vAngle+angleSpan))*Math.sin(Math.toRadians(hAngle+angleSpan)));
            		float z2=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.sin(Math.toRadians(vAngle+angleSpan)));
            		float long2=hAngle+angleSpan; float lat2=vAngle+angleSpan;
            		
            		float x3=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.cos(Math.toRadians(vAngle+angleSpan))*Math.cos(Math.toRadians(hAngle)));
            		float y3=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.cos(Math.toRadians(vAngle+angleSpan))*Math.sin(Math.toRadians(hAngle)));
            		float z3=(float)(r*UNIT_SIZE*Math.sin(Math.toRadians(vAngle+angleSpan)));
            		float long3=hAngle; float lat3=vAngle+angleSpan;
            		
            		//将计算出来的XYZ坐标加入存放顶点坐标的ArrayList        		
            		alVertix.add(x1);alVertix.add(y1);alVertix.add(z1);  
            		alVertix.add(x3);alVertix.add(y3);alVertix.add(z3);
            		alVertix.add(x0);alVertix.add(y0);alVertix.add(z0);
            		      		
            		alVertix.add(x1);alVertix.add(y1);alVertix.add(z1);
            		alVertix.add(x2);alVertix.add(y2);alVertix.add(z2);
            		alVertix.add(x3);alVertix.add(y3);alVertix.add(z3);
            		
            		//将计算出来的顶点经纬度加入存放顶点经纬度的ArrayList        		
            		alLongLat.add(long1);alLongLat.add(lat1);
            		alLongLat.add(long3);alLongLat.add(lat3);
            		alLongLat.add(long0);alLongLat.add(lat0);
            		
            		alLongLat.add(long1);alLongLat.add(lat1);
            		alLongLat.add(long2);alLongLat.add(lat2);
            		alLongLat.add(long3);alLongLat.add(lat3);
            	}
    		}
    		vCount = alVertix.size() / 3;//顶点的数量为坐标值数量的1/3，因为一个顶点有3个坐标
    
    		//将alVertix中的坐标值转存到一个float数组中
    		float vertices[] = new float[vCount * 3];
    		for (int i = 0; i < alVertix.size(); i++) {
    			vertices[i] = alVertix.get(i);
    		}
    
    		//创建顶点坐标数据缓冲
    		//vertices.length*4是因为一个整数四个字节
    		ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length * 4);
    		vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//设置字节顺序
    		mVertexBuffer = vbb.asFloatBuffer();//转换为int型缓冲
    		mVertexBuffer.put(vertices);//向缓冲区中放入顶点坐标数据
    		mVertexBuffer.position(0);//设置缓冲区起始位置
    		//特别提示：由于不同平台字节顺序不同数据单元不是字节的一定要经过ByteBuffer
    		//转换，关键是要通过ByteOrder设置nativeOrder()，否则有可能会出问题
    		
    		 //将alLongLat中的经纬度值转存到一个float数组中
            float[] longlat=new float[alLongLat.size()];
            for(int i=0;i<alLongLat.size();i++)
            {
            	longlat[i]=alLongLat.get(i);
            }
            ByteBuffer llbb = ByteBuffer.allocateDirect(longlat.length*4);
            llbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//设置字节顺序
            mLongLatBuffer=llbb.asFloatBuffer();
            mLongLatBuffer.put(longlat);
            mLongLatBuffer.position(0);        
    	}
    
    	//初始化着色器
    	public void initShader(MySurfaceView mv) {
    		//加载顶点着色器的脚本内容
    		mVertexShader = ShaderUtil.loadFromAssetsFile("vertex.sh",
    				mv.getResources());
    		//加载片元着色器的脚本内容
    		mFragmentShader = ShaderUtil.loadFromAssetsFile("frag.sh",
    				mv.getResources());
    		//基于顶点着色器与片元着色器创建程序
    		mProgram = ShaderUtil.createProgram(mVertexShader, mFragmentShader);
    		//获取程序中顶点位置属性引用
    		maPositionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aPosition");
    		//获取程序中总变换矩阵引用
    		muMVPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");
    		//获取程序中顶点经纬度属性引用
            maLongLatHandle=GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "aLongLat");
    	}
    
    	public void drawSelf() {
    		
        	MatrixState.rotate(xAngle, 1, 0, 0);//绕X轴转动
        	MatrixState.rotate(yAngle, 0, 1, 0);//绕Y轴转动
        	MatrixState.rotate(zAngle, 0, 0, 1);//绕Z轴转动
    		//制定使用某套着色器程序
    		GLES20.glUseProgram(mProgram);
    		//将最终变换矩阵传入着色器程序
    		GLES20.glUniformMatrix4fv(muMVPMatrixHandle, 1, false,
    				MatrixState.getFinalMatrix(), 0);
    		  
            //为画笔指定顶点经纬度数据
            GLES20.glVertexAttribPointer  
            (
           		maLongLatHandle,  
            		2, 
            		GLES20.GL_FLOAT, 
            		false,
                   2*4,   
                   mLongLatBuffer
            );  
    		//将顶点位置数据传入渲染管线
    		GLES20.glVertexAttribPointer(maPositionHandle, 3, GLES20.GL_FLOAT,
    				false, 3 * 4, mVertexBuffer);
    		//启用顶点位置、顶点经纬度数据
    		GLES20.glEnableVertexAttribArray(maPositionHandle);
    		GLES20.glEnableVertexAttribArray(maLongLatHandle); 
    		//绘制球		
    		GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vCount);
    	}
    }

运行代码：

Ball ball;//球
      ball=new Ball(MySurfaceView.this);
      MatrixState.pushMatrix();
      ball.drawSelf();    
      MatrixState.popMatrix();

源代码下载地址：在csdn中，下载->高级搜索->ID号输入：sh15285118586->点击搜索。进入后下载相关源文件。

[20150421182748452]: /images/20220805/d23f50b0d8374db0a34440457ff24d6f.png