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図形を描画する

OpenGL で描画する図形を定義したら、描画します。図形の描画 OpenGL ES 2.0 で使用するには、想像以上に多くのコードが必要です。これは、グラフィックレンダリングパイプラインを細かく制御できます。

このレッスンでは、前のレッスンで定義したシェイプを OpenGL を使って描画する方法について説明します。 ES 2.0 API

図形を初期化する

描画する前に、描画する図形を初期化して読み込む必要があります。ただし、プログラムで使用するシェイプの構造（元の座標）が、コース初期化する必要があります。 onSurfaceCreated() 個のメソッドレンダラを使用してメモリと処理の効率を高めます。

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();
    }
    ...
}

図形を描画する

OpenGL ES 2.0 を使用して定義済みのシェイプを描画するには、大量のコードが必要です。これは、グラフィックレンダリングパイプラインに多くの詳細を提供する必要があります。具体的には、次のとおりです。

頂点シェーダー - 図形の頂点をレンダリングするための OpenGL ES グラフィックスコード。
フラグメントシェーダー - 色やスタイルを使用してシェイプの面をレンダリングする OpenGL ES コード作成します。
プログラム - 描画に使用するシェーダーを含む OpenGL ES オブジェクト選択します。

シェイプを描画するには頂点シェーダーが少なくとも 1 つ、そのシェイプに色を付けるフラグメントシェーダーが 1 つ必要です。これらのシェーダーは、コンパイルして OpenGL ES プログラムに追加する必要があります。プログラムは、OpenGL ES プログラムを使用して描画を行います。適用します。基本的なシェーダーを定義する方法の例を次に示します。これを使用して、 Triangle クラス:

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;" +
        "}";

    ...
}

シェーダーには、以下で使用する前にコンパイルする必要がある OpenGL シェーディング言語（GLSL）コードが含まれています。 OpenGL ES 環境で動作します。このコードをコンパイルするには、レンダラクラスのユーティリティメソッドを作成します。

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;
}

シェイプを描画するには、シェーダーのコードをコンパイルし、OpenGL ES プログラムに追加する必要があります。プログラムをリンクする必要があります。これは描画オブジェクトのコンストラクタで行い、 1 回だけです。

注: OpenGL ES シェーダーのコンパイルとプログラムのリンクにはコストがかかります。 CPU サイクルと処理時間の面で制約があるため、同じ作業を何度も行うのは避けるべきです。追加した場合実行時にシェーダーの内容がわからない場合、そのシェーダーのみが一度作成すると、後で使用するためにキャッシュに保存できます。

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);
    }
}

これで、図形を描画する実際の呼び出しを追加できます。図形の描画 OpenGL ES では、レンダリングパイプラインに何が必要かを伝えるために複数のパラメータを指定する必要があります。学びました。図形によって描画オプションは異なるため、シェイプクラスには独自の描画ロジックが含まれています。

図形を描画する draw() メソッドを作成します。このコードは、リクエスト内の位置と色値がシェイプの頂点シェーダーとフラグメントシェーダーに渡され、描画が行われます。使用します。

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);
}

このコードをすべて配置すれば、このオブジェクトを描画するには draw() メソッドをレンダラの onDrawFrame() メソッド内から呼び出します。

Kotlin

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

    mTriangle.draw()
}

Java

public void onDrawFrame(GL10 unused) {
    ...

    mTriangle.draw();
}

アプリケーションを実行すると、次のようになります。

図 1. 投影またはカメラビューなしで描画される三角形。

このコード例には問題がいくつかあります。まず第一線ではできます。次に、三角形は少し押しつぶされ、画面を変更すると形状が変わります。方向によって異なります。シェイプが歪んでいるのは、オブジェクトの画面領域の縦横の比率が、頂点が GLSurfaceView が表示されています。投影とカメラを使用すると解決できます次のレッスンで説明します。

最後に、三角形は静止しており、少し物足りないかもしれません。モーションの追加レッスンでは、 OpenGL ES グラフィックスパイプラインをさらに活用します。