Dessiner des formes

Après avoir défini les formes à dessiner avec OpenGL, vous souhaiterez probablement les dessiner. Dessiner des formes avec OpenGL ES 2.0 nécessite un peu plus de code que vous ne le pensez, car l'API fournit un contrôle important sur le pipeline de rendu graphique.

Cette leçon explique comment dessiner les formes que vous avez définies dans la leçon précédente à l'aide d'OpenGL API ES 2.0.

Initialiser les formes

Avant de dessiner, vous devez initialiser et charger les formes que vous prévoyez de dessiner. À moins que le la structure (les coordonnées d'origine) des formes que vous utilisez dans votre programme change au cours du cours. vous devez les initialiser dans le Méthode onSurfaceCreated() de votre pour améliorer l'efficacité de la mémoire et du traitement.

Kotlin

class MyGLRenderer : GLSurfaceView.Renderer {
    ...
    private lateinit var mTriangle: Triangle
    private lateinit var mSquare: Square

    override fun onSurfaceCreated(unused: GL10, config: EGLConfig) {
        ...
        // initialize a triangle
        mTriangle = Triangle()
        // initialize a square
        mSquare = Square()
    }
    ...
}

Java

public class MyGLRenderer implements GLSurfaceView.Renderer {

    ...
    private Triangle mTriangle;
    private Square   mSquare;

    public void onSurfaceCreated(GL10 unused, EGLConfig config) {
        ...
        // initialize a triangle
        mTriangle = new Triangle();
        // initialize a square
        mSquare = new Square();
    }
    ...
}

Dessiner une forme

Dessiner une forme définie à l'aide d'OpenGL ES 2.0 nécessite beaucoup de code, car vous doit fournir beaucoup de détails au pipeline de rendu graphique. Plus précisément, vous devez définir suivantes:

• Vertex Shader : code graphique OpenGL ES permettant d'afficher les sommets d'une forme.
• Nuanceur de fragments : code OpenGL ES permettant d'afficher la face d'une forme avec des couleurs ou et des textures.
• Programme : objet OpenGL ES contenant les nuanceurs que vous souhaitez utiliser pour dessiner une ou plusieurs formes.

Vous avez besoin d'au moins un nuanceur de sommets pour dessiner une forme et un nuanceur de fragments pour la colorer. Ces nuanceurs doivent être compilés, puis ajoutés à un programme OpenGL ES, qui est ensuite utilisé pour dessiner la forme. Voici un exemple de définition des nuanceurs de base que vous pouvez utiliser pour dessiner une forme dans Classe Triangle:

Kotlin

class Triangle {

    private val vertexShaderCode =
            "attribute vec4 vPosition;" +
            "void main() {" +
            "  gl_Position = vPosition;" +
            "}"

    private val fragmentShaderCode =
            "precision mediump float;" +
            "uniform vec4 vColor;" +
            "void main() {" +
            "  gl_FragColor = vColor;" +
            "}"

    ...
}

Java

public class Triangle {

    private final String vertexShaderCode =
        "attribute vec4 vPosition;" +
        "void main() {" +
        "  gl_Position = vPosition;" +
        "}";

    private final String fragmentShaderCode =
        "precision mediump float;" +
        "uniform vec4 vColor;" +
        "void main() {" +
        "  gl_FragColor = vColor;" +
        "}";

    ...
}

Les nuanceurs contiennent du code GLSL (OpenGL Shading Language) qui doit être compilé avant d'être utilisé dans l'environnement OpenGL ES. Pour compiler ce code, créez une méthode utilitaire dans votre classe de moteur de rendu:

Kotlin

fun loadShader(type: Int, shaderCode: String): Int {

    // create a vertex shader type (GLES20.GL_VERTEX_SHADER)
    // or a fragment shader type (GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER)
    return GLES20.glCreateShader(type).also { shader ->

        // add the source code to the shader and compile it
        GLES20.glShaderSource(shader, shaderCode)
        GLES20.glCompileShader(shader)
    }
}

Java

public static int loadShader(int type, String shaderCode){

    // create a vertex shader type (GLES20.GL_VERTEX_SHADER)
    // or a fragment shader type (GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER)
    int shader = GLES20.glCreateShader(type);

    // add the source code to the shader and compile it
    GLES20.glShaderSource(shader, shaderCode);
    GLES20.glCompileShader(shader);

    return shader;
}

Pour dessiner votre forme, vous devez compiler le code du nuanceur et l'ajouter à un programme OpenGL ES puis liez le programme. Effectuez cette opération dans le constructeur de votre objet dessiné pour n'effectuer une seule fois.

Remarque:La compilation des nuanceurs OpenGL ES et l'association de programmes sont coûteuses. en termes de cycles de processeur et de temps de traitement. Évitez donc de le faire plusieurs fois. Si vous vous ne connaissez pas le contenu de vos nuanceurs lors de l'exécution, vous devez créer votre code de sorte qu'ils ne créés une fois, puis mis en cache pour une utilisation ultérieure.

Kotlin

class Triangle {
    ...

    private var mProgram: Int

    init {
        ...

        val vertexShader: Int = loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER, vertexShaderCode)
        val fragmentShader: Int = loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderCode)

        // create empty OpenGL ES Program
        mProgram = GLES20.glCreateProgram().also {

            // add the vertex shader to program
            GLES20.glAttachShader(it, vertexShader)

            // add the fragment shader to program
            GLES20.glAttachShader(it, fragmentShader)

            // creates OpenGL ES program executables
            GLES20.glLinkProgram(it)
        }
    }
}

Java

public class Triangle() {
    ...

    private final int mProgram;

    public Triangle() {
        ...

        int vertexShader = MyGLRenderer.loadShader(GLES20.GL_VERTEX_SHADER,
                                        vertexShaderCode);
        int fragmentShader = MyGLRenderer.loadShader(GLES20.GL_FRAGMENT_SHADER,
                                        fragmentShaderCode);

        // create empty OpenGL ES Program
        mProgram = GLES20.glCreateProgram();

        // add the vertex shader to program
        GLES20.glAttachShader(mProgram, vertexShader);

        // add the fragment shader to program
        GLES20.glAttachShader(mProgram, fragmentShader);

        // creates OpenGL ES program executables
        GLES20.glLinkProgram(mProgram);
    }
}

À ce stade, vous êtes prêt à ajouter les appels réels qui dessinent votre forme. Dessiner des formes avec OpenGL ES exige que vous spécifiiez plusieurs paramètres pour indiquer au pipeline de rendu ce que vous voulez et comment le dessiner. Les options de dessin pouvant varier en fonction de la forme, il est conseillé d'utiliser les classes de forme contiennent leur propre logique de dessin.

Créez une méthode draw() pour dessiner la forme. Ce code définit la position et des valeurs de couleur au nuanceur de sommets et au nuanceur de fragments de la forme, puis exécute le dessin .

Kotlin

private var positionHandle: Int = 0
private var mColorHandle: Int = 0

private val vertexCount: Int = triangleCoords.size / COORDS_PER_VERTEX
private val vertexStride: Int = COORDS_PER_VERTEX * 4 // 4 bytes per vertex

fun draw() {
    // Add program to OpenGL ES environment
    GLES20.glUseProgram(mProgram)

    // get handle to vertex shader's vPosition member
    positionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "vPosition").also {

        // Enable a handle to the triangle vertices
        GLES20.glEnableVertexAttribArray(it)

        // Prepare the triangle coordinate data
        GLES20.glVertexAttribPointer(
                it,
                COORDS_PER_VERTEX,
                GLES20.GL_FLOAT,
                false,
                vertexStride,
                vertexBuffer
        )

        // get handle to fragment shader's vColor member
        mColorHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "vColor").also { colorHandle ->

            // Set color for drawing the triangle
            GLES20.glUniform4fv(colorHandle, 1, color, 0)
        }

        // Draw the triangle
        GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount)

        // Disable vertex array
        GLES20.glDisableVertexAttribArray(it)
    }
}

Java

private int positionHandle;
private int colorHandle;

private final int vertexCount = triangleCoords.length / COORDS_PER_VERTEX;
private final int vertexStride = COORDS_PER_VERTEX * 4; // 4 bytes per vertex

public void draw() {
    // Add program to OpenGL ES environment
    GLES20.glUseProgram(mProgram);

    // get handle to vertex shader's vPosition member
    positionHandle = GLES20.glGetAttribLocation(mProgram, "vPosition");

    // Enable a handle to the triangle vertices
    GLES20.glEnableVertexAttribArray(positionHandle);

    // Prepare the triangle coordinate data
    GLES20.glVertexAttribPointer(positionHandle, COORDS_PER_VERTEX,
                                 GLES20.GL_FLOAT, false,
                                 vertexStride, vertexBuffer);

    // get handle to fragment shader's vColor member
    colorHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "vColor");

    // Set color for drawing the triangle
    GLES20.glUniform4fv(colorHandle, 1, color, 0);

    // Draw the triangle
    GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount);

    // Disable vertex array
    GLES20.glDisableVertexAttribArray(positionHandle);
}

Une fois le code en place, il suffit d'appeler la fonction draw() depuis la méthode onDrawFrame() de votre moteur de rendu:

Kotlin

override fun onDrawFrame(unused: GL10) {
    ...

    mTriangle.draw()
}

Java

public void onDrawFrame(GL10 unused) {
    ...

    mTriangle.draw();
}

Lorsque vous exécutez l'application, elle doit se présenter comme suit:

Figure 1 : Triangle dessiné sans projection ni vue de caméra.

Cet exemple de code présente quelques problèmes. Tout d'abord, cela ne va pas impressionner votre amis. Deuxièmement, le triangle est un peu écrasé et change de forme lorsque vous changez d'écran l'orientation de l'appareil. La forme est déformée en raison du fait que la partie sommets n'ont pas été corrigés pour les proportions de la zone d'écran où les GLSurfaceView s'affiche. Vous pouvez résoudre ce problème en utilisant une projection et une caméra dans la prochaine leçon.

Enfin, le triangle est fixe, ce qui est un peu ennuyeux. Dans Ajouter un mouvement, vous créez cette forme faire pivoter et faire une utilisation plus intéressante du pipeline graphique OpenGL ES.