Android鬼點子-經過Google官方示例學NDK（3）

若是你看遍了網上那些只是在C++裏面輸出一個 ‘ helloWorld ’ 的NDK教程的話，能夠看看本系列的文章，本系列是經過NDK的運用的例子來學習NDK。這是本系列的第三篇，這是一個opengl的例子。

本文的代碼在這裏！建議下載到本地閱讀。

若是對這方面感興趣，能夠看看前兩篇。

Android鬼點子-經過Google官方示例學NDK（1）——主要說的是如何在NDK使用多線程，還有就是基礎的java與c++的相互調用。

Android鬼點子-經過Google官方示例學NDK（2）——主要是說的不使用java代碼，用c++寫一個activity。

Android鬼點子-經過Google官方示例學NDK（4）——主要是說的視頻解碼相關的內容。

首先運行一下，效果是這樣的，一個「原諒色」的是三角形，背景色會在白色到黑色之間變換。：

代碼結構：

Activity裏面放了一個GL2JNIView。GL2JNIView是GLSurfaceView的一個子類。

GL2JNIView的重點是設置一個Renderer，在Renderer中調用了C++實現。

private static class Renderer implements GLSurfaceView.Renderer {
       public void onDrawFrame(GL10 gl) {
           GL2JNILib.step();
       }

       public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
           GL2JNILib.init(width, height);
       }

       public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
           // Do nothing.
       }
   }
複製代碼

onSurfaceCreated是在建立的時候調用，onSurfaceChanged是在尺寸變化的時候調用，onDrawFrame是在繪製每一幀的時候調用。

GL2JNILib.step();和GL2JNILib.init(width, height);都是JNI實現的。直接進入gl_code.cpp中看實現。 首先看看如何初始化：

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_android_gl2jni_GL2JNILib_init(JNIEnv * env, jobject obj, jint width, jint height) {
   setupGraphics(width, height);
}
bool setupGraphics(int w, int h) {
   printGLString("Version", GL_VERSION);
   printGLString("Vendor", GL_VENDOR);
   printGLString("Renderer", GL_RENDERER);
   printGLString("Extensions", GL_EXTENSIONS);

   LOGI("setupGraphics(%d, %d)", w, h);
   gProgram = createProgram(gVertexShader, gFragmentShader);
   if (!gProgram) {
       LOGE("Could not create program.");
       return false;
   }
   // 向着色器程序中傳遞數據
   gvPositionHandle = glGetAttribLocation(gProgram, "vPosition");//獲取着色器程序中，指定爲attribute類型變量的id
   checkGlError("glGetAttribLocation");
   LOGI("glGetAttribLocation(\"vPosition\") = %d\n",
           gvPositionHandle);
   //設置可見區域：左下(0，0)開始 區域的 寬 高
   glViewport(0, 0, w, h);
   checkGlError("glViewport");
   return true;
}
複製代碼

這裏主要是設置的要執行的OpenGLShading Language (GLSL)代碼createProgram(gVertexShader, gFragmentShader)，和取到傳入參數的句柄glGetAttribLocation(gProgram, "vPosition")。

先看看createProgram方法，關鍵的地方加了註釋：

GLuint createProgram(const char* pVertexSource, const char* pFragmentSource) {
   GLuint vertexShader = loadShader(GL_VERTEX_SHADER, pVertexSource);
   if (!vertexShader) {
       return 0;
   }

   GLuint pixelShader = loadShader(GL_FRAGMENT_SHADER, pFragmentSource);
   if (!pixelShader) {
       return 0;
   }
   // 建立着色器程序
   GLuint program = glCreateProgram();
   if (program) {// 若程序建立成功則向程序中加入頂點着色器與片元着色器
       glAttachShader(program, vertexShader);
       checkGlError("glAttachShader");
       glAttachShader(program, pixelShader);
       checkGlError("glAttachShader");
       // 連接程序
       glLinkProgram(program);
       GLint linkStatus = GL_FALSE;
       // 獲取program的連接狀況
       glGetProgramiv(program, GL_LINK_STATUS, &linkStatus);
       if (linkStatus != GL_TRUE) {
           GLint bufLength = 0;
           glGetProgramiv(program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &bufLength);
           if (bufLength) {
               char* buf = (char*) malloc(bufLength);
               if (buf) {
                   //在鏈接階段使用glGetProgramInfoLog獲取鏈接錯誤
                   glGetProgramInfoLog(program, bufLength, NULL, buf);
                   LOGE("Could not link program:\n%s\n", buf);
                   free(buf);
               }
           }
           glDeleteProgram(program);
           program = 0;
       }
   }
   return program;
}
複製代碼

這裏調用了一個工具方法loadShader，用來載入代碼，加了註釋:

//工具方法
GLuint loadShader(GLenum shaderType, const char* pSource) {
   // 建立一個vertex shader類型(GLES20.GL_VERTEX_SHADER，頂點shader)
   // 或fragment shader類型(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER，片元shader)
   GLuint shader = glCreateShader(shaderType);
   if (shader) {
       // 將源碼添加到shader並編譯之
       glShaderSource(shader, 1, &pSource, NULL);
       glCompileShader(shader);
       GLint compiled = 0;
       // 獲取Shader的編譯狀況
       glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &compiled);
       if (!compiled) {
           GLint infoLen = 0;
           glGetShaderiv(shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLen);
           if (infoLen) { //若是編譯失敗顯示錯誤日誌並刪除此shader
               char* buf = (char*) malloc(infoLen);
               if (buf) {
                   glGetShaderInfoLog(shader, infoLen, NULL, buf);
                   LOGE("Could not compile shader %d:\n%s\n",
                           shaderType, buf);
                   free(buf);
               }
               glDeleteShader(shader);
               shader = 0;
           }
       }
   }
   return shader;
}

複製代碼

被載入的代碼：

//auto 自動推斷類型 OpenGLShading Language (GLSL)代碼，必須在使用前編譯
//vec4(四維向量) 座標點 P = (wx, wy, wz, w) 的 w值都是1，也必須是1
auto gVertexShader =
   "attribute vec4 vPosition;\n"// 應用程序傳入頂點着色器的頂點位置
   "void main() {\n"
   " gl_Position = vPosition;\n"
   "}\n";

auto gFragmentShader =
   "precision mediump float;\n" // 設置工做精度
   "void main() {\n"
   " gl_FragColor = vec4(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);\n" // 進行紋理採樣 r:0 g:1 b:0 a:1
   "}\n";
複製代碼

這兩句就是設置了頂點的變量和顏色。頂點變量gl_Position會被外部設置的vPosition所賦值。而vPosition又是經過gvPositionHandle =glGetAttribLocation(gProgram, "vPosition")方法在外部取到句柄。

到此初始化結束。開始繪製每一幀。

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_android_gl2jni_GL2JNILib_step(JNIEnv * env, jobject obj) {
    renderFrame();
}
void renderFrame() {
    static float grey;
    grey += 0.01f;
    if (grey > 1.0f) {
        grey = 0.0f;
    }
    //設置背景色 ,「底色」
    //紅、綠、藍和 alpha 值，指定值範圍均爲[ 0.0f,1.0f ]
    glClearColor(grey, grey, grey, 1.0f);
    checkGlError("glClearColor");
    //用來清除屏幕顏色，即將屏幕的全部像素點都還原爲 「底色」,但屏蔽參數的操做
    //GL_COLOR_BUFFER_BIT 指定當前被激活爲寫操做的顏色緩存
    //GL_DEPTH_BUFFER_BIT 指定深度緩存
    glClear( GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    checkGlError("glClear");
    //將program加入OpenGL ES環境中（使用shader程序）
    glUseProgram(gProgram);
    checkGlError("glUseProgram");

    //指定要修改的頂點着色器中頂點變量id
    //2：指定每一個頂點屬性的組件數量 2個一組
    //GL_FLOAT:每一個組件的數據類型
    //固定點數據值是否應該被歸一化（GL_TRUE）或者直接轉換爲固定點值（GL_FALSE）
    //指定連續頂點屬性之間的偏移量。若是爲0，那麼頂點屬性會被理解爲：它們是緊密排列在一塊兒的。初始值爲0
    //頂點的緩衝數據
    glVertexAttribPointer(gvPositionHandle, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, gTriangleVertices);    // 頂點座標傳遞到頂點着色器
    checkGlError("glVertexAttribPointer");
    // 容許使用頂點座標數組，這裏一共傳入6個數字，2個一組，一共3組
    glEnableVertexAttribArray(gvPositionHandle);
    checkGlError("glEnableVertexAttribArray");
    // 圖形繪製 繪製三角形。第一個點的索引是0 ，共3個點 詳細：http://blog.sina.com.cn/s/blog_4119bd830100rvip.html
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES , 0, 3);
    checkGlError("glDrawArrays");
}
複製代碼

因爲glClearColor(grey, grey, grey, 1.0f);中grey的值的變化,背景色會從白色到黑色漸變。

而後給初始化時取到的句柄賦值glVertexAttribPointer(gvPositionHandle, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, gTriangleVertices);這裏的gTriangleVertices就是頂點的座標：

//屏幕中心是（0，0）
const GLfloat gTriangleVertices[] = { 0.0f, 0.5f, -0.5f, -0.5f,
        0.5f, -0.5f };
複製代碼

glEnableVertexAttribArray(gvPositionHandle);容許使用頂點座標數組，這裏一共傳入6個數字，2個一組，一共3組。

glDrawArrays(GL_TRIANGLES , 0, 3);圖形繪製,繪製三角形。第一個點的索引是0 ，共3個點

到此，一個三角形就會被繪製出來。

能夠修改auto gFragmentShader = "precision mediump float;\n" // 設置工做精度 "void main() {\n" " gl_FragColor = vec4(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);\n" // 進行紋理採樣 r:0 g:1 b:0 a:1 "}\n";中rgb的值，來修改三角形的顏色。