android openGL ES详解

1、渲染线程与主线程的通信

两个线程之间的通信可以用如下方法: 在主线程中的 GLSurfaceView 实例可以调用

queueEvent( )方法传递一个 Runnable 给后台渲染线程,渲染线程可以调用 Activity 的 runOnUIThread()来传递事件 (event) 给主线程。

2、顶点数组中元素排列顺序

当定义三角形的时候,总是以逆时针的顺序排列项点; 这

称为卷曲顺序 ( winding order)。因为在任何地方都使用这种一致的卷曲顺序,可以优化

性能: 使用卷曲顺序可以指出一个三角形属于任何给定物体的前面或者后面,OpenGL 可

以忽略那些无论如何都无法被看到的后面的三角形。

3、opengl中物体构成

无论何时,如果想表示一个 OpenGL 中的物体,都要考虑如何用点、直线及三角形把它组合出来。

4、使Java层数据可以被OpenGL存取

在java层完成顶点的定义后,但是,在OpenGL可以存取它们之前,我们仍然需要完成另外一步。主要的问题是这些代码运行的环境与OpenGL运行的环境使用了不同的语言,我们需要理解如下两个主要的概念。

(1)当我们在模拟器或者设备上编译和运行Java代码的时候,它并不是直接运行在硬件上的;相反,它运行在一个特殊的环境上,即Dalvik虚拟机(Dalvik virtualmachine);运行在虚拟机上的代码不能直接访问本地环境(nativeenvironment),除非通过特定的API。

(2)Davik虚拟机还使用了垃圾回收(garbage collection)机制。这意味着,当虚拟机检测到一个变量、对象或者其他内存片段不再被使用时,就会把这些内存释放掉以备重用;它也能腾挪内存以提高空间使用效率。本地环境并不是这样工作的,它不期望内存块会被移来移去或者被自动释放。Android之所以这样设计,是因为开发者在开发程序的时候不必关心特定的CPU或者机器架构,也不必关心底层的内存管理。这通常都能工作得很好,除非要与本地系统交互比如OpenGL。OpenGL作为本地系统库直接运行在硬件上;没有虚拟机,也没有垃圾回收或内存压缩。

从 Java 调用本地代码

Dalvik方案是Android的主要特点之一,但是,如果代码运行在虚拟机内部,那它怎么与OpenGL通信呢?有两种技术,第一种技术是使用Java本地接口(JNI),这个技术已经由 Android 软件开发包提供了;当调用android.opengl.GLES20包里的方法时,软件开发包实际上就是在后台使用JNI调用本地系统库的。

把内存从 Java 堆复制到本地堆

第二种技术是改变内存分配的方式,Java 有一个特殊的类集合,它们可以分配本地内存块,并且把 Java 的数据复制到本地内存。本地内存可以被本地环境存取,而不受垃圾回收器的管控。

FloatBuffer用来在本地内存中存储数据。

FloatBuffer vertexData =ByteBuffer

.allocateDirect(tableVerticesWithTriangles.length * BYTES PER FLOAT).order(Byte0rder.native0rder()).asFloatBuffer();

让我们看一下代码的每一个部分。首先,我们使用ByteBuffer.allocateDirect()分配了一块本地内存,这块内存不会被垃圾回收器管理。这个方法需要知道要分配多少字节的内存块;因为顶点都存储在一个浮点数组里,并且每个浮点数有4个字节,所以这块内存的大小应该是tableVerticesWithTriangles.length* BYTES PER FLOAT。

5.顶点数据显示到屏幕上的过程

6.为什么使用着色器

在着色器出现之前,OpenGL只能使用一个固定的方法集合控制很少而有限的事情比如场景里有多少光线或者加多少雾;这些固定的 API很容易使用,但是它们很难扩展。你只能实现API提供的效果,而且仅此而已;几乎不能添加如卡通着色一样的自定义效果。

随着时间的推移,底层的硬件有了很大提高;设计OpenGL的人意识到这些API需要演进,并跟上这些变化。在OpenGLES2.0里,他们使用着色器加入了可编程API;为了保持简洁,他们把那些固定的API完全删除了,因此,用户必须使用着色器。现在用着色器控制每个顶点应该如何画到屏幕上,也控制所有点、直线和三角形上的每个片段应该如何绘制;这打开了一个新的、充满了无限可能的新世界。现在可以按每个像素实现光照和其他优美的效果,如卡通着色。只要可以用着色器语言表达出来,就可以加入任何理想的自定义效果。

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